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JP4894809B2 - Power supply system and portable device - Google Patents
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Description

本発明は、携帯機器の駆動電力を発電するための発電手段を有する電源システム及びその発電手段への燃料供給方法に関する。   The present invention relates to a power supply system having power generation means for generating drive power for a portable device and a fuel supply method to the power generation means.

従来、民生用や産業用のあらゆる分野において、様々な化学電池が使用されている。例えば、アルカリ乾電池やマンガン乾電池等の一次電池や、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池等の二次電池等である。これに対し、近年においては、環境への影響(負担)が少なく、且つ、例えば、30〜40%程度の極めて高いエネルギー利用効率を実現することができる燃料電池を用いた電源システムの実用化のための研究、開発が盛んに行われている。   Conventionally, various chemical batteries are used in every field for consumer use and industrial use. For example, primary batteries such as alkaline dry batteries and manganese dry batteries, secondary batteries such as nickel / cadmium storage batteries, nickel / hydrogen storage batteries, lithium ion batteries, and the like. On the other hand, in recent years, the practical use of a power supply system using a fuel cell that has little influence (burden) on the environment and can realize extremely high energy utilization efficiency of about 30 to 40%, for example. Research and development are being actively conducted.

さて、燃料電池を用いた電源システムにおいては、例えばメタノール等の発電用燃料を気化器により気化し、気化された発電用燃料を改質器により水素ガス等に改質し、その改質された水素ガス中の一酸化炭素をCO除去器により除去した後の水素ガスを燃料電池に供給して発電する。気化器、改質器及びCO除去器などを有する化学反応部への発電用燃料の供給は、燃料タンクから行う。ここで、燃料電池における発電を安定的に行うためは、燃料タンクから発電用燃料が滞りなく供給されるようにしなければならず、燃料タンクからの発電用燃料の供給を良好に行うための構成が種々考えられている。   In a power supply system using a fuel cell, for example, power generation fuel such as methanol is vaporized by a vaporizer, and the vaporized power generation fuel is reformed to hydrogen gas or the like by a reformer. Hydrogen gas after removing carbon monoxide in the hydrogen gas by a CO remover is supplied to the fuel cell to generate electricity. The fuel for power generation is supplied from the fuel tank to the chemical reaction unit having a vaporizer, a reformer, a CO remover, and the like. Here, in order to stably generate power in the fuel cell, the fuel for power generation must be supplied from the fuel tank without delay, and the configuration for satisfactorily supplying the fuel for power generation from the fuel tank Various are considered.

燃料タンクから発電用燃料を安定して供給する機構として、例えば、燃料タンク内に設けられた液体燃料浸透材により、発電用燃料の残量によらずに、発電用燃料を供給する構成や、燃料容器に圧力調整機構を備えて、燃料容器内の圧力を一定に保って、供給を安定させる構成(例えば、特許文献1参照)等が考えられている。   As a mechanism for stably supplying power generation fuel from the fuel tank, for example, a configuration for supplying power generation fuel regardless of the remaining amount of power generation fuel by a liquid fuel penetrating material provided in the fuel tank, A configuration in which the fuel container is provided with a pressure adjusting mechanism, the pressure in the fuel container is kept constant, and the supply is stabilized (for example, see Patent Document 1) is considered.

特開2001−93551号公報JP 2001-93551 A

ところで、近年、燃料電池を用いた電源システムを小型化し、携帯情報端末、ノート型パソコン等の携帯機器の二次電池に代わる電源ユニットとして適用できるようにするとともに、使用可能時間を長くするための研究、開発が進められている。このような携帯機器に燃料電池を用いた電源システムを搭載した場合、使用中、機器の向きは一定せず、頻繁に様々な向きに向けられてしまうことがある。例えば、この携帯機器が逆さに向けられてしまうこともある。   By the way, in recent years, a power system using a fuel cell has been downsized so that it can be applied as a power unit replacing a secondary battery of a portable device such as a portable information terminal or a notebook computer, and the usable time is increased. Research and development are ongoing. When a power supply system using a fuel cell is mounted on such a portable device, the direction of the device is not constant during use and may be frequently directed in various directions. For example, the portable device may be turned upside down.

しかしながら、例えば特許文献1に記載の従来の燃料容器の構成は、大型装置に取り付ける電源システムを前提として考えられている。このため、燃料タンクに対する発電用燃料の供給の安定化に際し、ある程度の傾き量には対応できるが、限度があった。   However, for example, the configuration of the conventional fuel container described in Patent Document 1 is considered on the premise of a power supply system attached to a large apparatus. For this reason, when the supply of power generation fuel to the fuel tank is stabilized, a certain amount of inclination can be accommodated, but there is a limit.

本発明の課題は、携帯機器に用いる小型の電源システムにおいて、安定して発電用燃料を発電手段に供給することである。   An object of the present invention is to stably supply power generation fuel to a power generation means in a small power supply system used for a portable device.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、発電用燃料を用いて発電する発電手段を備えた電源システムにおいて、
前記発電用燃料を貯える主タンクと、
前記主タンクから前記発電用燃料が供給され、該供給された発電用燃料を貯えて、前記発電手段に前記発電用燃料を供給する予備タンクと、
前記主タンク内の前記発電用燃料を前記予備タンクに搬送する第1の搬送手段と、
前記予備タンク内の前記発電用燃料の残量を検知する予備タンク残量検知手段と、
前記予備タンク残量検知手段の検知結果に応じて前記予備タンク内に所定量の前記発電用燃料を貯えておくように前記第1の搬送手段を制御する制御手段と、を備え、
前記予備タンクは、少なくとも、前記主タンクから供給された前記発電用燃料を、燃料取出し口近傍に保持する保持手段を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is a power supply system including a power generation unit that generates power using power generation fuel.
A main tank for storing the fuel for power generation;
A reserve tank for supplying the power generation fuel from the main tank, storing the supplied power generation fuel, and supplying the power generation means to the power generation means;
First conveying means for conveying the fuel for power generation in the main tank to the spare tank;
Spare tank remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of power generation fuel in the spare tank;
Control means for controlling the first transport means so as to store a predetermined amount of the fuel for power generation in the spare tank according to the detection result of the spare tank remaining amount detection means,
The spare tank includes at least holding means for holding the power generating fuel supplied from the main tank in the vicinity of a fuel outlet.

また、請求項12に記載の発明は、発電用燃料を用いて発電する発電手段を有する電源システムを備え、前記発電手段により発電された電力によって駆動される携帯機器において、
前記電源システムは、
前記発電用燃料を貯える主タンクと、
前記主タンクから前記発電用燃料が供給され、該供給された発電用燃料を貯えて前記発電手段に前記発電用燃料を供給する予備タンクと、
前記主タンク内の前記発電用燃料を前記予備タンクに搬送する第1の搬送手段と、
前記予備タンク内の前記発電用燃料の残量を検知する予備タンク残量検知手段と、
前記予備タンク残量検知手段の検知結果に応じて前記予備タンク内に所定量の前記発電用燃料を貯えておくように前記第1の搬送手段を制御する制御手段と、を備え、
前記予備タンクは、少なくとも、前記主タンクから供給された前記発電用燃料を、燃料取出し口近傍に保持する保持手段を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 12 includes a power supply system having a power generation means for generating power using power generation fuel, and is a portable device driven by the power generated by the power generation means.
The power supply system includes:
A main tank for storing the fuel for power generation;
A reserve tank for supplying the power generation fuel from the main tank, storing the supplied power generation fuel and supplying the power generation means to the power generation means;
First conveying means for conveying the fuel for power generation in the main tank to the spare tank;
Spare tank remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of power generation fuel in the spare tank;
Control means for controlling the first transport means so as to store a predetermined amount of the fuel for power generation in the spare tank according to the detection result of the spare tank remaining amount detection means,
The spare tank includes at least holding means for holding the power generating fuel supplied from the main tank in the vicinity of a fuel outlet.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電源システムにおいて、
前記制御手段は、前記予備タンクが略満杯となるように前記第1の搬送手段を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the power supply system according to claim 1,
The control means controls the first transport means so that the spare tank is almost full.

また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の携帯機器において、
前記制御手段は、前記予備タンクが略満杯となるように前記第1の搬送手段を制御することを特徴とする。
The invention described in claim 10 is the portable device described in claim 9,
The control means controls the first transport means so that the spare tank is almost full.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電源システムにおいて、
前記電源システムは、前記予備タンク内の前記発電用燃料を前記発電手段に搬送する第2の搬送手段を備え、
前記制御手段は、前記発電手段の発電に要する前記発電用燃料の必要量に応じて前記第2の搬送手段を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the power supply system according to claim 1 or 2,
The power supply system includes second transfer means for transferring the power generation fuel in the reserve tank to the power generation means,
The control means controls the second conveying means in accordance with a required amount of the power generation fuel required for power generation by the power generation means.

また、請求項11に記載の発明は、請求項9又は10に記載の携帯機器において、
前記電源システムは、前記予備タンク内の前記発電用燃料を前記発電手段に搬送する第2の搬送手段を備え、
前記制御手段は、前記発電手段の発電に要する前記発電用燃料の必要量に応じて前記第2の搬送手段を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 11 is the portable device according to claim 9 or 10,
The power supply system includes second transfer means for transferring the power generation fuel in the reserve tank to the power generation means,
The control means controls the second conveying means in accordance with a required amount of the power generation fuel required for power generation by the power generation means.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の電源システムにおいて、
前記電源システムにおいて、少なくとも、前記第1の搬送手段と前記第2の搬送手段の何れか一方は、所定の駆動信号によって搬送量が制御されるポンプからなることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the power supply system according to claim 3,
In the power supply system, at least one of the first transport unit and the second transport unit includes a pump whose transport amount is controlled by a predetermined drive signal.

請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の電源システムにおいて、
前記電源システムは、少なくとも前記制御手段による前記第2の搬送手段の制御量及び所定の演算係数を用いる所定の予測演算処理を行って前記予備タンク内の発電用燃料の残量を予測する予測手段と、
前記発電手段による発電電力の低下を検知する電力低下検知手段と、
前記予測手段により前記予備タンク内に残量有りと予測された際に前記電力低下検知手段が発電電力の低下を検知した場合には、前記演算係数の値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the power supply system according to claim 3 or 4,
The power supply system predicts a remaining amount of power generation fuel in the reserve tank by performing a predetermined prediction calculation process using at least a control amount of the second transport unit and a predetermined calculation coefficient by the control unit. When,
A power decrease detection means for detecting a decrease in power generated by the power generation means;
A correction means for correcting the value of the calculation coefficient when the power drop detection means detects a drop in generated power when the prediction means predicts that there is a remaining amount in the reserve tank;
It is characterized by providing.

請求項6に記載の発明は、請求項1から4の何れか一項に記載の電源システムにおいて、
前記制御手段は、更に、前記主タンク及び予備タンクの傾斜角度を検知する傾斜角度検知手段を備え、
前記傾斜角度検知手段により検知された傾斜角度を加味して前記第1の搬送手段及び/又は前記第2の搬送手段を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the power supply system according to any one of claims 1 to 4,
The control means further includes an inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the main tank and the reserve tank,
The first conveying means and / or the second conveying means are controlled in consideration of the inclination angle detected by the inclination angle detecting means.

また、請求項12に記載の発明は、請求項9から11の何れか一項に記載の携帯機器において、
前記制御手段は、更に、前記主タンク及び予備タンクの傾斜角度を検知する傾斜角度検知手段を備え、
前記傾斜角度検知手段により検知された前記傾斜角度情報を加味して前記第1の搬送手段及び/又は前記第2の搬送手段を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 12 is the portable device according to any one of claims 9 to 11,
The control means further includes an inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the main tank and the reserve tank,
The first conveying means and / or the second conveying means are controlled in consideration of the inclination angle information detected by the inclination angle detecting means.

請求項7に記載の発明は、請求項1から6の何れか一項に記載の電源システムにおいて、
前記残量検知手段は、前記予備タンク内の前記発電用燃料の残量が基準量以上か否かを検知し、
前記制御手段は、前記残量検知手段により前記残量が基準量未満と検知された場合に、前記予備タンク内の残量が前記基準量以上となるように前記第1の搬送手段を制御する、ことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the power supply system according to any one of claims 1 to 6,
The remaining amount detecting means detects whether or not the remaining amount of the fuel for power generation in the reserve tank is greater than or equal to a reference amount;
The control unit controls the first transport unit so that the remaining amount in the reserve tank is equal to or greater than the reference amount when the remaining amount is detected to be less than a reference amount by the remaining amount detection unit. It is characterized by that.

請求項13に記載の発明は、請求項9から12の何れか一項に記載の携帯機器において、
前記予備タンク残量検知手段は、前記予備タンク内の前記発電用燃料の残量が基準量以上か否かを検知し、
前記制御手段は、前記予備タンク残量検知手段により前記残量が基準量未満と検知された場合に、前記予備タンク内の残量が前記基準量以上となるように前記第1の搬送手段を制御する、ことを特徴とする。
The invention according to claim 13 is the portable device according to any one of claims 9 to 12,
The reserve tank remaining amount detecting means detects whether or not the remaining amount of the power generating fuel in the reserve tank is a reference amount or more,
The control means controls the first conveying means so that the remaining amount in the spare tank is equal to or greater than the reference amount when the remaining amount is detected to be less than the reference amount by the spare tank remaining amount detecting means. It is characterized by controlling.

請求項8に記載の発明は、請求項1から7の何れか一項に記載の電源システムにおいて、
前記電源システムは、前記主タンク内の発電用燃料の残量を検知する主タンク残量検知手段を備え、
前記制御手段は、前記主タンク残量検知手段の検知結果に基づいて前記第1の搬送手段を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the power supply system according to any one of claims 1 to 7,
The power system includes a main tank remaining amount detecting means for detecting a remaining amount of power generation fuel in the main tank,
The control means controls the first transport means based on a detection result of the main tank remaining amount detection means.

請求項14に記載の発明は、請求項9から13の何れか一項に記載の携帯機器において、
前記電源システムは、前記主タンク内の発電用燃料の残量を検知する主タンク残量検知手段を備え、
前記制御手段は、前記主タンク残量検知手段の検知結果に基づいて前記第1の搬送手段を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 14 is the portable device according to any one of claims 9 to 13,
The power system includes a main tank remaining amount detecting means for detecting a remaining amount of power generation fuel in the main tank,
The control means controls the first transport means based on a detection result of the main tank remaining amount detection means.

本発明によれば、発電用燃料を用いて発電する発電手段を備える電源システム、及び、該電源システムを備える携帯機器において、発電用燃料を発電手段に安定して供給することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a power supply system provided with the electric power generation means to generate electric power using the fuel for electric power generation, and portable equipment provided with this power supply system, the fuel for electric power generation can be stably supplied to an electric power generation means.

以下、添付図面を参照して本発明に係る第1及び第2の実施の形態を順に説明する。   Hereinafter, first and second embodiments of the present invention will be described in order with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
図1〜図6を参照して第1の実施の形態を説明する。先ず、図1〜図3を参照して、本実施の形態の装置の特徴を説明する。図1は、本実施の形態の携帯機器10の内部構成の一例を示す図である。図2は、本実施の形態の携帯機器10に搭載された燃料電池システム20Aの内部構成を示す図である。図3は、携帯機器10の外観図であり、(a)は携帯機器10の正面図であり、(b)は携帯機器10の上面図であり、(c)は携帯機器10の右
側面図である。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. First, the features of the apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of a mobile device 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the fuel cell system 20A mounted on the portable device 10 of the present embodiment. FIG. 3 is an external view of the mobile device 10, (a) is a front view of the mobile device 10, (b) is a top view of the mobile device 10, and (c) is a right side view of the mobile device 10. It is.

本実施の形態の燃料電池システム20Aは、携帯機器10内に設けられる。携帯機器10は、例えば携帯情報端末のPDA(Personal Digital Assistants)であり、各部を中央制御するCPU(Central Processing Unit)11と、情報が読み出し可能に記憶されているROM(Read Only Memory)12と、情報を一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)13と、情報を読み書き可能に記憶する不揮発性のFROM(Flash Read Only Memory)14と、表示情報を画面表示するLCD(Liquid Crystal Display)15と、CPU11から出力された表示制御信号によりLCD15の画面表示制御を行うLCDドライバ16と、ユーザのLCD15上のタッチ操作により入力された入力情報をCPU11へ送信するタッチパネル17と、赤外線通信、コネクタ通信及び無線LAN通信方式などによる外部機器との通信を制御する通信I/F(インタフェース)18と、携帯機器10の電源として燃料電池による発電を行う燃料電池システム20Aとを備えて構成され、LCD15を除く各部はバス19により接続されている。   The fuel cell system 20A of the present embodiment is provided in the mobile device 10. The portable device 10 is, for example, a PDA (Personal Digital Assistants) of a portable information terminal, and includes a CPU (Central Processing Unit) 11 that centrally controls each unit, and a ROM (Read Only Memory) 12 that stores information in a readable manner. A RAM (Random Access Memory) 13 for temporarily storing information, a non-volatile FROM (Flash Read Only Memory) 14 for storing information in a readable / writable manner, and an LCD (Liquid Crystal Display) 15 for displaying display information on the screen An LCD driver 16 that performs screen display control of the LCD 15 by a display control signal output from the CPU 11, a touch panel 17 that transmits input information input by a user's touch operation on the LCD 15 to the CPU 11, infrared communication, and connector communication. And a communication I / F (interface) for controlling communication with an external device using a wireless LAN communication system, etc. ) 18 and a fuel cell system 20A that generates power using a fuel cell as a power source of the portable device 10, and each part except for the LCD 15 is connected by a bus 19.

CPU11は、ROM12又はFROM14内に記憶されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたアプリケーションプログラムを読み出してRAM13内に展開する。そして、CPU11は、タッチパネル17から入力される各種指示又はそれに応じた各種データをRAM13内に一時的に格納し、この入力指示及び入力データを用いて前記展開されたアプリケーションプログラムに従って各種処理を実行する。そして、CPU11は、その処理結果をRAM13内に格納すると共に、LCD15に適宜表示させる。   The CPU 11 reads out a specified application program from the system programs and various application programs stored in the ROM 12 or FROM 14 and expands them in the RAM 13. The CPU 11 temporarily stores various instructions input from the touch panel 17 or various data corresponding thereto in the RAM 13 and executes various processes according to the developed application program using the input instructions and input data. . The CPU 11 stores the processing result in the RAM 13 and displays it on the LCD 15 as appropriate.

また、CPU11は、燃料電池システム20Aの発電動作を指示するための指示信号と、携帯機器10の駆動状態の内容を示す負荷駆動状態信号とを燃料電池システム20Aに送信する。またCPU11は、燃料電池システム20Aの発電状態の内容を示す信号を燃料電池システム20Aから受信する。   Further, the CPU 11 transmits an instruction signal for instructing the power generation operation of the fuel cell system 20A and a load drive state signal indicating the content of the drive state of the portable device 10 to the fuel cell system 20A. Further, the CPU 11 receives a signal indicating the contents of the power generation state of the fuel cell system 20A from the fuel cell system 20A.

また、ROM12に、後述する起動時供給プログラム、稼動時供給プログラム及び燃料切れ時制御プログラムが記憶される。また、FROM14には、後述する主タンク残量T1R、予備タンク残量T2R、係数K2などのデータが更新可能に記憶される。また、FROM14に記憶されたプログラム、データなどは、その一部若しくは全部を外部機器から通信ネットワーク及び通信I/F18を介して受信して格納する構成にしてもよい。LCD15は、液晶表示方式で画面表示を行うが、これに限るものではなく、EL(Electro Luminescent)ディスプレイ等に代えてもよい。なお、これらの構成は携帯機器における代表的な構成例を示したに過ぎず、他の構成を有するものであってもよいことはいうまでもない。   The ROM 12 stores a startup supply program, an operation supply program, and a fuel shortage control program, which will be described later. Further, in the FROM 14, data such as a main tank remaining amount T1R, a spare tank remaining amount T2R, and a coefficient K2, which will be described later, are stored in an updatable manner. Further, a part or all of the programs and data stored in the FROM 14 may be received and stored from an external device via the communication network and the communication I / F 18. The LCD 15 performs screen display by a liquid crystal display method, but is not limited thereto, and may be replaced with an EL (Electro Luminescent) display or the like. Note that these configurations are merely representative examples of configurations in portable devices, and it goes without saying that other configurations may be used.

また、携帯機器10は、PDAに限られるものではなく、ノート型パソコン、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)、携帯テレビ、携帯ゲーム機などの他の機器でもよい。   The mobile device 10 is not limited to a PDA, and may be another device such as a notebook computer, a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone, a PHS (Personal Handyphone System), a mobile TV, or a mobile game machine. .

次に、図2を参照して燃料電池システム20Aの内部構成を説明する。燃料電池システム20Aは、燃料改質方式を採用した固体高分子型の燃料電池41を有する。   Next, the internal configuration of the fuel cell system 20A will be described with reference to FIG. The fuel cell system 20A includes a polymer electrolyte fuel cell 41 that employs a fuel reforming method.

燃料電池システム20Aは、同図に示すように、大別して、発電用燃料が封入され、着脱可能な燃料カートリッジ21と、装着された燃料カートリッジ21に結合して、燃料カートリッジ21から供給される発電用燃料に基づいて所定の電力(電気エネルギー)を発生(発電)する発電モジュール30Aとを備えて構成される。以下、各構成について具体的に説明する。   As shown in the figure, the fuel cell system 20A is roughly divided into a fuel for power generation, a detachable fuel cartridge 21 and a fuel cartridge 21 attached to the fuel cell system 21 to generate power supplied from the fuel cartridge 21. And a power generation module 30 </ b> A that generates (generates) predetermined power (electric energy) based on the fuel for use. Each configuration will be specifically described below.

〔燃料カートリッジ〕
燃料カートリッジ21は、その組成に水素を含有する液体燃料又は液化燃料からなる発電用燃料が充填、封入された密閉性の高い燃料タンクとしての主タンク22と、主タンク22内の発電用燃料の残量を検出する残量センサ(主タンク残量検知手段)23とを備えて構成される。
[Fuel cartridge]
The fuel cartridge 21 includes a main tank 22 as a highly sealed fuel tank filled with and sealed with a power generation fuel composed of a liquid fuel or a liquefied fuel containing hydrogen in its composition, and the power generation fuel in the main tank 22. And a remaining amount sensor (main tank remaining amount detecting means) 23 for detecting the remaining amount.

主タンク22内の発電用燃料は、発電モジュール30Aの発電制御部31Aの制御により、燃料電池41が所定電圧の電力を発生するために必要な量が、第1のポンプ(第1の搬送手段)32、予備タンク33、第2のポンプ(第2の搬送手段)34を順に介して、随時化学反応部35の気化器36へ供給される。
ここで、第1のポンプ、第2のポンプの構造、サイズ等は特に限定するものではなく、所定の駆動信号によって搬送量が制御されるものであればよく、ポンプの構造として、例えば、ダイアフラムポンプを適用することができる。また、このようなポンプを、例えば、シリコン基板に微細加工することによって形成して、ポンプを小型化するようにしてもよい。
The amount of fuel for power generation in the main tank 22 required for the fuel cell 41 to generate electric power of a predetermined voltage is controlled by the power generation control unit 31A of the power generation module 30A. ) 32, a preliminary tank 33, and a second pump (second transport means) 34 in this order, and are supplied to the vaporizer 36 of the chemical reaction unit 35 as needed.
Here, the structure, size, etc. of the first pump and the second pump are not particularly limited as long as the transport amount is controlled by a predetermined driving signal. As the pump structure, for example, a diaphragm A pump can be applied. Further, such a pump may be formed by, for example, microfabrication on a silicon substrate to reduce the size of the pump.

また、燃料電池システム20Aに用いられる発電用燃料は、メタノール及び水の混合液を用いるものとするが、これに限るものではなく、メタノールに代えてエタノール、ブタノール等のアルコール系の液体燃料を適用することができる。   Further, the fuel for power generation used in the fuel cell system 20A is a mixture of methanol and water, but is not limited to this, and an alcohol-based liquid fuel such as ethanol or butanol is applied instead of methanol. can do.

主タンク22には、発電モジュール30Aに結合された状態でのみ、主タンク22に封入されている発電用燃料の供給が可能となるように、制御弁が設けられている。これにより、燃料カートリッジ21が発電モジュール30Aから分離された状態においては、主タンク22内の発電用燃料が燃料カートリッジ21の外部に漏出することはない。   The main tank 22 is provided with a control valve so that the fuel for power generation sealed in the main tank 22 can be supplied only when coupled to the power generation module 30A. Thereby, in a state where the fuel cartridge 21 is separated from the power generation module 30 </ b> A, the power generation fuel in the main tank 22 does not leak out of the fuel cartridge 21.

また、燃料カートリッジ21内の残量センサ23は、例えば、主タンク22内の所定位置に配設された略棒状体の導体からなる導体組を有して構成され、この導体の間の電気抵抗値が測定されることで、燃料カートリッジ21に封入された発電用燃料の残量が検出される。その導体は、例えば、カーボン等の良導体で形成されるが、例えば金等により形成される印刷パターンにより、主タンク22の内周面に形成されることとしてもよい。   Further, the remaining amount sensor 23 in the fuel cartridge 21 is configured to have a conductor set composed of a substantially rod-shaped conductor disposed at a predetermined position in the main tank 22, for example, and an electric resistance between the conductors. By measuring the value, the remaining amount of power generation fuel sealed in the fuel cartridge 21 is detected. The conductor is formed of a good conductor such as carbon, for example, but may be formed on the inner peripheral surface of the main tank 22 by a printing pattern formed of gold or the like.

残量センサ23には、導体の間の電気抵抗値を計測する抵抗計測回路が内蔵されており、計測された電気抵抗値は、発電制御部31Aへ出力され、その電気抵抗値から発電用燃料の残量が算出される。残量センサ23は、このような抵抗線方式に限られるものではなく、光センサ方式、光ファイバを用いるファイバセンサ方式、超音波の反射時間の変化を計測する超音波方式等の他のセンサを用いてもよい。なお、燃料カートリッジ21は、着脱式であることに限定されず、発電モジュール30Aと一体に設けられる構成でもよい。   The remaining amount sensor 23 has a built-in resistance measurement circuit that measures the electrical resistance value between the conductors, and the measured electrical resistance value is output to the power generation control unit 31A, and the fuel for power generation is calculated from the electrical resistance value. The remaining amount is calculated. The remaining amount sensor 23 is not limited to such a resistance wire method, and other sensors such as an optical sensor method, a fiber sensor method using an optical fiber, and an ultrasonic method for measuring a change in ultrasonic reflection time may be used. It may be used. The fuel cartridge 21 is not limited to a detachable type, and may be configured to be integrated with the power generation module 30A.

〔発電モジュール〕
次に、発電モジュール30Aについて説明する。本実施の形態の発電モジュール30Aは、図2に示すように、CPU11とバス19を介した通信を行い、受信した指示信号に従って発電モジュール30Aの各部を制御するとともに、発電モジュール30Aに関する信号をCPU11へ送信する発電制御部31Aと、発電制御部31Aの制御信号に従って燃料カートリッジ21から供給される発電用燃料の搬送又は遮断をする第1のポンプ32と、内部に含浸材を含み、発電用燃料が充填、封入された密閉性の高い燃料タンクとしての予備タンク33と、発電制御部31Aの制御信号に従って予備タンク33から供給される発電用燃料の搬送又は遮断をする第2のポンプ34とを備える。
[Power generation module]
Next, the power generation module 30A will be described. As shown in FIG. 2, the power generation module 30A of the present embodiment communicates with the CPU 11 via the bus 19, controls each part of the power generation module 30A according to the received instruction signal, and sends signals related to the power generation module 30A to the CPU 11 The power generation control unit 31A for transmitting to the power generation unit, the first pump 32 for conveying or blocking the power generation fuel supplied from the fuel cartridge 21 in accordance with the control signal of the power generation control unit 31A, and the impregnating material inside, A reserve tank 33 as a highly sealed fuel tank filled and sealed, and a second pump 34 for conveying or shutting off fuel for power generation supplied from the reserve tank 33 according to a control signal of the power generation control unit 31A Prepare.

含浸材は、例えば、ウレタンフォームなどである。含浸材は、少なくとも、予備タンク33内で第2のポンプ34との接続部分周辺に配置されるものであればよいが、予備タンク33内全体に充填するように配置される方がより好適である。このため、含浸材は、予備タンク33内の発電用燃料が第2のポンプ34に搬送されるにあたり、携帯機器10が傾けられても含浸材に含まれる発電用燃料から安定して搬送される。   The impregnating material is, for example, urethane foam. The impregnating material may be at least disposed around the connection portion with the second pump 34 in the spare tank 33, but it is more preferable that the impregnating material is disposed so as to fill the entire spare tank 33. is there. For this reason, the impregnating material is stably transported from the power generating fuel contained in the impregnating material when the portable device 10 is tilted when the power generating fuel in the reserve tank 33 is transported to the second pump 34. .

また、発電モジュール30Aは、第2のポンプ34から送出された発電用燃料を気化する気化器36と、気化器36により気化された発電用燃料を燃料電池41用の燃料に改質する改質器37と、改質器37による改質により発生した燃料中のCO(一酸化炭素)を除去するCO除去器(一酸化炭素除去器)38と、気化器36、改質器37及びCO除去器38を加熱する薄膜ヒータなどのヒータ39と、燃料電池システム20Aに接続された負荷(当該燃料電池システム20Aの供給電源で動作する携帯機器10を意味しており、以下同様とする)に駆動電源(電圧/電流)となる電気エネルギーを発生し出力する燃料電池41とを備える。   The power generation module 30 </ b> A also includes a carburetor 36 that vaporizes the fuel for power generation sent from the second pump 34, and reforming that reforms the fuel for power generation vaporized by the vaporizer 36 into fuel for the fuel cell 41. , A CO remover (carbon monoxide remover) 38 for removing CO (carbon monoxide) in the fuel generated by reforming by the reformer 37, a vaporizer 36, a reformer 37, and CO removal Driven by a heater 39 such as a thin film heater that heats the vessel 38 and a load connected to the fuel cell system 20A (meaning the portable device 10 that operates with the power supply of the fuel cell system 20A, and so on) And a fuel cell 41 that generates and outputs electrical energy as a power source (voltage / current).

特に、気化器36と、改質器37と、CO除去器38と、ヒータ39とからなる部分を化学反応部35とする。また、発電モジュール30Aは、燃料電池システム20Aから出力される供給電力を用いて発電制御部31Aからの制御信号に基づき、ヒータ39に駆動用電力を出力するドライバ40を備える。   In particular, the chemical reaction section 35 is a portion composed of the vaporizer 36, the reformer 37, the CO remover 38, and the heater 39. The power generation module 30A includes a driver 40 that outputs drive power to the heater 39 based on a control signal from the power generation control unit 31A using the supply power output from the fuel cell system 20A.

また、発電モジュール30Aは、燃料電池41において発生された電力を一旦保持する電気二重層コンデンサなどからなる電力保持部42と、発電制御部31Aからの制御信号に基づいて電力保持部42の充電及び負荷への電源供給を制御する制御回路43と、発電制御部31Aからの制御信号に基づいて燃料電池41及び電力保持部42から出力される電力を、直流に変換して負荷に供給し、その供給電力を示す信号(燃料電池41、電力保持部42から出力された電力の電力信号)を発電制御部31Aへ出力するDC/DCコンバータ44とを備える。   The power generation module 30A includes a power holding unit 42 including an electric double layer capacitor that temporarily holds the power generated in the fuel cell 41, and charging of the power holding unit 42 based on a control signal from the power generation control unit 31A. The control circuit 43 that controls the power supply to the load, and the power output from the fuel cell 41 and the power holding unit 42 based on the control signal from the power generation control unit 31A are converted into direct current and supplied to the load. A DC / DC converter 44 that outputs a signal indicating the supplied power (power signal of the power output from the fuel cell 41 and the power holding unit 42) to the power generation control unit 31A.

また、発電モジュール30Aは、携帯機器10(燃料カートリッジ21及び予備タンク33)の向き及び傾斜の度合いを検知する傾斜センサ45を備える。傾斜センサ45は、例えば、内部にボールを備えて、そのボールの移動を電極との接触又は光学的に検知して傾斜情報を検知する方式や、内部に磁石を備えて、その磁石の移動を磁力の変化により検知して傾斜情報を検知する方式、内部に液体を備え、その液面の変化に応じた電気容量の変化により傾斜情報を検知する方式などがある。   In addition, the power generation module 30A includes an inclination sensor 45 that detects the direction and the degree of inclination of the portable device 10 (the fuel cartridge 21 and the reserve tank 33). The tilt sensor 45 includes, for example, a ball inside, a method of detecting the tilt information by detecting the movement of the ball in contact with an electrode or optically, or a magnet inside, and the movement of the magnet. There are a method of detecting tilt information by detecting a change in magnetic force, and a method of detecting tilt information by a change in electric capacity corresponding to a change in the liquid level provided with liquid inside.

また、燃料電池システム20Aは、図示しないが、家庭用の交流電源に接続され、交流電流を所定の直流電流に変換するACアダプタを接続可能に構成されている。ACアダプタが接続された場合には、制御回路43は、燃料電池41に代えて、ACアダプタから出力される直流電流を電力保持部42及びDC/DCコンバータ44に供給して、負荷の電源電力とする。   Further, although not shown, the fuel cell system 20A is connected to a household AC power source and is configured to be connectable with an AC adapter that converts an AC current into a predetermined DC current. When the AC adapter is connected, the control circuit 43 supplies the DC current output from the AC adapter to the power holding unit 42 and the DC / DC converter 44 instead of the fuel cell 41, and the power supply power of the load And

〔気化器、改質器、CO除去器及び燃料電池〕
本実施の形態のように、メタノール(CH3OH)及び水(H2O)を発電用燃料とし、燃料電池41用の水素ガス(H2)を発生する場合にあっては、気化器36は、蒸発過程を介して、燃料カートリッジ21から供給される発電用燃料をヒータ39で加熱して気化する。そして、改質器37は、気化器36で気化された発電用燃料を、水蒸気改質反応過程を介して、水素(H2)と副生成物の二酸化炭素(CO2)との混合ガスに変換する。そして、CO除去器38は、改質器37により変換された混合ガスに微量の副生成物として含まれる一酸化炭素ガス(CO)を二酸化炭素ガスに変換して除去する。そして、燃料電池41は、改質器37及びCO除去器38において生成された高濃度の水素ガスにより、負荷への供給電力及び発電モジュール30Aの各部の動作電力を発生する。
[Vaporizer, reformer, CO remover and fuel cell]
In the case where methanol (CH 3 OH) and water (H 2 O) are used as power generation fuel and hydrogen gas (H 2 ) for the fuel cell 41 is generated as in the present embodiment, the vaporizer 36 The fuel for power generation supplied from the fuel cartridge 21 is heated by the heater 39 and vaporized through the evaporation process. The reformer 37 converts the power generation fuel vaporized by the vaporizer 36 into a mixed gas of hydrogen (H 2 ) and by-product carbon dioxide (CO 2 ) through a steam reforming reaction process. Convert. The CO remover 38 converts carbon monoxide gas (CO) contained in the mixed gas converted by the reformer 37 as a small amount of by-products into carbon dioxide gas and removes it. The fuel cell 41 generates the supply power to the load and the operation power of each part of the power generation module 30A by the high concentration hydrogen gas generated in the reformer 37 and the CO remover 38.

さらに具体的には、気化器36は、燃料カートリッジ21から第2のポンプ34を介して供給された発電用燃料であるメタノール及び水に対して、ドライバ40により制御されたヒータ39で概ね沸点程度の温度条件の雰囲気を設定することにより、メタノール及び水を気化させ、改質器37へ導出する。また、ヒータ39による熱が周囲へ放熱されて、加熱効率が低下してしまうことを防ぐために、気化器36及びヒータ40は、真空、不活性ガス又は空気などの断熱構造の断熱容器に併設される構成でもよい。   More specifically, the vaporizer 36 has a heater 39 controlled by a driver 40 to approximately boiling point with respect to methanol and water which are power generation fuel supplied from the fuel cartridge 21 via the second pump 34. By setting the atmosphere of the temperature condition, methanol and water are vaporized and led to the reformer 37. Further, in order to prevent the heat generated by the heater 39 from being dissipated to the surroundings to reduce the heating efficiency, the vaporizer 36 and the heater 40 are provided in a heat insulating container having a heat insulating structure such as a vacuum, an inert gas, or air. It may be configured.

改質器37は、燃料カートリッジ21から気化器36を介して導入された発電用燃料を、水素ガス(H2)に変換する。具体的には、上記気化されて導入されたメタノール及び水に対して、ドライバ40により制御されたヒータ39で概ね300[℃]の温度条件の雰囲気を設定することにより、次の式(1)の化学反応に示すように、水素と二酸化炭素との混合ガスへと変換する。
CH3OH+H2O→3H2+CO2 ・・・(1)
The reformer 37 converts the power generation fuel introduced from the fuel cartridge 21 via the vaporizer 36 into hydrogen gas (H 2 ). Specifically, by setting an atmosphere having a temperature condition of approximately 300 [° C.] with the heater 39 controlled by the driver 40 for the vaporized methanol and water introduced, the following equation (1) As shown in the chemical reaction, it is converted into a mixed gas of hydrogen and carbon dioxide.
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 (1)

改質器37は、例えば、導入されたメタノール及び水の混合ガスを改質して、水素及び二酸化炭素の混合ガスを排出するマイクロリアクタなどにより構成される。   The reformer 37 is configured by, for example, a microreactor that reforms the introduced mixed gas of methanol and water and discharges the mixed gas of hydrogen and carbon dioxide.

また、式(1)に示した化学反応は吸熱反応であるので、改質器37は、この反応を効率良く進行させるため、ヒータ39が併設される。また、ヒータ39による熱が周囲へ放熱されて、加熱効率が低下してしまうことを防ぐために、改質器37も断熱容器によって覆われ、外気から断熱される構成でもよい。   Further, since the chemical reaction shown in the formula (1) is an endothermic reaction, the reformer 37 is provided with a heater 39 in order to advance this reaction efficiently. Moreover, in order to prevent that the heat by the heater 39 is radiated to the surroundings and the heating efficiency is lowered, the reformer 37 may be covered with a heat insulating container and insulated from the outside air.

CO除去器38は、改質器37で生成された水素と二酸化炭素とを主成分とする混合ガスに含まれる微量の副生成物のうち、人体に有毒となる一酸化炭素ガスを除去するため、ドライバ40により制御されたヒータ39で所定の温度条件の雰囲気を設定することにより、この一酸化炭素ガスを、次の式(2)に示す化学反応で水素ガスと二酸化炭素ガスとに変換する。また、CO除去器38の内部には、式(2)に示す化学反応を効率良く進行させるためのPt,Al23等の周知の触媒が担持されている。
CO+H2O→H2+CO2 ・・・(2)
The CO remover 38 removes carbon monoxide gas that is toxic to the human body from a small amount of by-products contained in the mixed gas mainly composed of hydrogen and carbon dioxide produced by the reformer 37. By setting an atmosphere of a predetermined temperature condition with the heater 39 controlled by the driver 40, this carbon monoxide gas is converted into hydrogen gas and carbon dioxide gas by a chemical reaction shown in the following formula (2). . Also, a known catalyst such as Pt and Al 2 O 3 for efficiently carrying out the chemical reaction shown in the formula (2) is supported inside the CO remover 38.
CO + H 2 O → H 2 + CO 2 (2)

式(2)に示す化学反応は発熱反応であるので、CO除去器38で発生した熱を改質器37に伝導する構造を有するようにしてもよい。また、CO除去器38についても、熱が周囲へ放熱されて加熱効率が低下してしまうことを防ぐために、断熱容器によって覆われ、外気から断熱される構成としてもよい。また、CO除去器38には、この反応熱を排出するための図示しない放熱手段を設置する構成としてもよい。   Since the chemical reaction shown in Formula (2) is an exothermic reaction, it may have a structure that conducts heat generated in the CO remover 38 to the reformer 37. Also, the CO remover 38 may be configured to be covered with a heat insulating container and insulated from the outside air in order to prevent heat from being radiated to the surroundings and reducing the heating efficiency. Further, the CO remover 38 may be provided with a heat dissipating means (not shown) for discharging the reaction heat.

なお、式(2)に示す化学反応に要する水(H2O)には、燃料カートリッジ21から発電用燃料として供給される水の内、改質器37で反応し残った水が充当されるが、この水が混合ガス中の一酸化炭素ガスに対して充分な量でない場合には、不足した分の水をCO除去器38に供給する構造を付加しても良い。 The water (H 2 O) required for the chemical reaction shown in the formula (2) is filled with the water remaining after the reaction in the reformer 37 out of the water supplied as the power generation fuel from the fuel cartridge 21. However, when the amount of water is not sufficient with respect to the carbon monoxide gas in the mixed gas, a structure for supplying the insufficient amount of water to the CO remover 38 may be added.

更に、CO除去器38は、式(3)で示す化学反応により、一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスへ変換する。これにより、上記混合ガスから、式(2)に示す化学反応で除去し切れなかった一酸化炭素ガスを除去して、上記混合ガス中の一酸化炭素ガスの濃度を、人体に影響がない程度にまで低めることができる。
2CO+O2→2CO2 ・・・(3)
Further, the CO remover 38 converts carbon monoxide gas into carbon dioxide gas by a chemical reaction represented by the formula (3). As a result, the carbon monoxide gas that could not be removed by the chemical reaction shown in the formula (2) is removed from the mixed gas, and the concentration of the carbon monoxide gas in the mixed gas does not affect the human body. Can be lowered.
2CO + O 2 → 2CO 2 (3)

また、CO除去器38の内部には、改質器37から導入された混合ガスに含有されている水素ガスを消費することなく、一酸化炭素ガスのみを選択的に式(3)に示す化学反応で酸化するための周知の触媒が担持されている。   Further, in the CO remover 38, only the carbon monoxide gas is selectively expressed by the chemical formula (3) without consuming the hydrogen gas contained in the mixed gas introduced from the reformer 37. A known catalyst for oxidation in the reaction is supported.

燃料電池41は、例えば固体高分子型の燃料電池であり、大別して、例えば白金や白金−ルテニウム合金等の触媒微粒子が付着した炭素電極からなる燃料極(カソード)と、白金、ルテニウム等の触媒微粒子が付着した炭素電極からなる空気極(アノード)と、燃料極と空気極との間に介挿されたフィルム状の周知のイオン導電膜(交換膜)とを有して構成される。ここで、燃料電極には、上述した改質器37及びCO除去器38により抽出された(濃度が高められた)水素ガス(H2)が供給され、一方、空気極には、大気中の酸素ガス(O2)が供給されることにより、電気化学反応が進行して発電が行われ、負荷に対して所定の駆動電源(電圧/電流)となる電気エネルギーが供給される。 The fuel cell 41 is, for example, a solid polymer type fuel cell, and is roughly divided into a fuel electrode (cathode) composed of a carbon electrode to which catalyst fine particles such as platinum and platinum-ruthenium alloy are attached, and a catalyst such as platinum and ruthenium. It has an air electrode (anode) composed of a carbon electrode to which fine particles are attached, and a well-known film-like ion conductive film (exchange membrane) interposed between the fuel electrode and the air electrode. Here, the fuel electrode is supplied with hydrogen gas (H 2 ) extracted (the concentration is increased) by the reformer 37 and the CO remover 38 described above, while the air electrode is in the atmosphere. By supplying oxygen gas (O 2 ), an electrochemical reaction proceeds to generate power, and electric energy to be a predetermined driving power source (voltage / current) is supplied to the load.

具体的には、燃料極に水素ガスが供給されると、次の式(4)に示す化学反応のように、上記触媒により電子(e-)が分離した水素イオン(プロトン:H+)が発生し、イオン導電膜を介して空気極に透過するとともに、燃料極を構成する炭素電極により電子(e-)が取り出されて負荷へ供給される。
3H2→6H++6e- ・・・(4)
Specifically, when hydrogen gas is supplied to the fuel electrode, hydrogen ions (protons: H + ) from which electrons (e ) have been separated by the catalyst as shown in the following chemical reaction (4) It is generated and transmitted to the air electrode through the ion conductive film, and electrons (e ) are taken out by the carbon electrode constituting the fuel electrode and supplied to the load.
3H 2 → 6H + + 6e (4)

一方、空気極に空気が供給されると、次の式(5)に示す化学反応のように、上記触媒により負荷を経由した電子(e-)と、イオン導電膜を透過した水素イオン(H+)と空気中の酸素ガスが反応して水(3H2O)が生成される。
6H++3/2O2+6e-→3H2O ・・・(5)
On the other hand, when air is supplied to the air electrode, as in the chemical reaction shown in the following formula (5), electrons (e ) passing through the load by the catalyst and hydrogen ions (H + ) And oxygen gas in the air react to produce water (3H 2 O).
6H + + 3 / 2O 2 + 6e → 3H 2 O (5)

このような一連の電気化学反応式(式(4)、(5))は、概ね60〜80[℃]という比較的低温の環境下で進行し、電力以外の副生成物は、基本的に水(H2O)のみとなる。 Such a series of electrochemical reaction formulas (formulas (4) and (5)) generally proceed in a relatively low temperature environment of 60 to 80 [° C.], and by-products other than electric power are basically Only water (H 2 O) is present.

尚、上述したような電気化学反応式(式(4)、(5))により負荷に供給される駆動電源(電圧/電流)は、燃料電池41の燃料極に供給される水素ガスの量に依存する。従って、発電制御部31Aが第2のポンプ34を制御し、燃料極に供給される水素ガスの量を制御することにより、燃料電池41によって発生される電力(発生電力)の電気エネルギーを任意に調節することができる。   Note that the drive power supply (voltage / current) supplied to the load by the electrochemical reaction formula (formulas (4) and (5)) as described above is the amount of hydrogen gas supplied to the fuel electrode of the fuel cell 41. Dependent. Therefore, the electric power generation control unit 31A controls the second pump 34 to control the amount of hydrogen gas supplied to the fuel electrode, thereby arbitrarily setting the electric energy generated by the fuel cell 41 (generated power). Can be adjusted.

このように、先ず、燃料カートリッジ21から第1のポンプ32、予備タンク33、第2のポンプ34を介して気化器36に供給された発電用燃料は、気化器36で気化された後、改質器37で水素と二酸化炭素の混合ガスに変換される。次に、この混合ガスに不純物として微量に含まれる一酸化炭素ガスが、CO除去器38で二酸化炭素ガスに変換、除去され、高濃度の水素ガスとして燃料電池41に供給される。   Thus, first, the power generation fuel supplied from the fuel cartridge 21 to the carburetor 36 via the first pump 32, the spare tank 33, and the second pump 34 is vaporized by the carburetor 36, and then modified. It is converted into a mixed gas of hydrogen and carbon dioxide by the mass device 37. Next, carbon monoxide gas contained in this mixed gas in a trace amount as an impurity is converted and removed into carbon dioxide gas by the CO remover 38 and supplied to the fuel cell 41 as high-concentration hydrogen gas.

〔電力保持部〕
制御回路43は、燃料電池41から供給された電力の出力先を発電制御部31Aからの充電制御信号に基づいて制御することで、電力保持部42を充電したり、DC/DCコンバータ44への出力をしたりする。電力保持部42は、携帯機器10の起動時には燃料電池41に代わって主電源となる。
(Power holding unit)
The control circuit 43 controls the output destination of the power supplied from the fuel cell 41 based on the charge control signal from the power generation control unit 31A, thereby charging the power holding unit 42 or supplying the power to the DC / DC converter 44. Or output. The power holding unit 42 serves as a main power supply in place of the fuel cell 41 when the portable device 10 is activated.

具体的には、携帯機器10の電源ON操作がなされた場合は、電力保持部42に蓄積された電力がDC/DCコンバータ44を介してドライバ40に出力される。そして、ヒータ39が通電することで加熱し、第2のポンプ34を介して予備タンク33から発電用燃料が気化器36に搬送されることにより燃料電池41が発電を開始する。実際には、後述する起動時処理の後に、発電が実行される。発電開始後に、発電制御部31Aは、電力保持手段31をフル充電した後、制御回路43の電力出力先を電力保持部42からDC/DCコンバータ44に切り換える。また、発電制御部31Aによる第2のポンプ34を介して予備タンク33から供給される発電用燃料の燃料注入量の制御は、例えば、ヒータ39が発電の準備のために十分加熱された後に開始される。   Specifically, when the portable device 10 is turned on, the power stored in the power holding unit 42 is output to the driver 40 via the DC / DC converter 44. Then, the heater 39 is energized to heat it, and the fuel cell 41 starts to generate power when the power generation fuel is conveyed from the reserve tank 33 to the vaporizer 36 via the second pump 34. Actually, power generation is performed after the startup process described later. After the start of power generation, the power generation control unit 31A switches the power output destination of the control circuit 43 from the power holding unit 42 to the DC / DC converter 44 after fully charging the power holding unit 31. Further, the control of the fuel injection amount of the power generation fuel supplied from the reserve tank 33 via the second pump 34 by the power generation control unit 31A is started after the heater 39 is sufficiently heated for preparation for power generation, for example. Is done.

このため、制御回路43は、燃料電池41の発電中には電力保持部42をフル充電する。また、携帯機器10は、電源OFF操作がなされた際、電力保持部42がフル充電されていない場合には、電力保持部42をフル充電してから燃料電池システム20Aを停止する。   For this reason, the control circuit 43 fully charges the power holding unit 42 during the power generation of the fuel cell 41. When the power holding unit 42 is not fully charged when the power is turned off, the portable device 10 stops the fuel cell system 20A after fully charging the power holding unit 42.

〔発電制御部〕
次に、発電制御部31Aの機能を説明する。発電制御部31Aは、基本的にCPU11の制御により各種制御機能を実現する。携帯機器10(負荷)の起動時には、電力保持部42に蓄積された電力がドライバ40に供給される。この起動動作において、発電制御部31Aは、図示しない温度センサにより検知された温度に基づき、温度制御信号をドライバ40へ出力してヒータ39の温度制御を行う。
[Power generation control unit]
Next, the function of the power generation control unit 31A will be described. The power generation control unit 31A basically implements various control functions under the control of the CPU 11. When the portable device 10 (load) is activated, the power stored in the power holding unit 42 is supplied to the driver 40. In this starting operation, the power generation control unit 31A controls the temperature of the heater 39 by outputting a temperature control signal to the driver 40 based on the temperature detected by a temperature sensor (not shown).

発電制御部31Aは、ヒータ39の温度制御と並行して、後述する第1、第2の駆動量の信号を、第1のポンプ32、第2のポンプ34へそれぞれ出力し、第1のポンプ32、第2のポンプ34の動作(供給動作、停止動作)を制御することで、燃料カートリッジ21から予備タンク33を介して気化器36への発電用燃料の搬送及び遮断を制御する。発電用燃料の供給量を制御することにより、燃料電池41による発電電力を調整する。   In parallel with the temperature control of the heater 39, the power generation control unit 31A outputs first and second drive amount signals to be described later to the first pump 32 and the second pump 34, respectively. 32, by controlling the operation (supply operation, stop operation) of the second pump 34, the transfer and shutoff of the fuel for power generation from the fuel cartridge 21 to the vaporizer 36 via the spare tank 33 are controlled. The power generated by the fuel cell 41 is adjusted by controlling the supply amount of the power generation fuel.

具体的には、発電制御部31Aが、気化器36、改質器37、CO除去器38及び燃料電池41が駆動していない状態で、負荷を起動する旨の信号をCPU11から受信した場合には、第1のポンプ32、第2のポンプ34の燃料供給動作及びヒータ39の温度制御を開始させ、気化器36への発電用燃料の供給を開始させることで、気化器36、改質器37、CO除去器38及び燃料電池41を駆動させる。   Specifically, when the power generation control unit 31A receives a signal from the CPU 11 to start the load in a state where the vaporizer 36, the reformer 37, the CO remover 38, and the fuel cell 41 are not driven. Starts the fuel supply operation of the first pump 32 and the second pump 34 and the temperature control of the heater 39, and starts the supply of power generation fuel to the carburetor 36, whereby the carburetor 36, the reformer 37, the CO remover 38 and the fuel cell 41 are driven.

また、発電制御部31Aは、気化器36、改質器37、CO除去器38及び燃料電池41が駆動している状態において、DC/DCコンバータ44から供給電力を示す供給電力信号を入力され、傾きセンサ45から燃料電池システム20Aの傾きの向き及び度合いを示す傾き信号が入力され、それらの入力された信号をCPU11に送信する。また、発電制御部31Aは、第1、第2の駆動量の信号をCPU11から受信して第1のポンプ32、第2のポンプ34へ出力し、第1のポンプ32、第2のポンプ34の供給動作を制御することで、燃料電池41の発電電力を調整する。また発電制御部31Aは、第1のポンプ32の供給動作制御と並行して、CPU11から温度制御信号を受信して、その温度制御信号に基づいてヒータ39の温度制御を行う。こうして発電制御部31Aは、燃料電池41の発電の制御を実行する。   The power generation control unit 31A receives a supply power signal indicating supply power from the DC / DC converter 44 in a state where the vaporizer 36, the reformer 37, the CO remover 38, and the fuel cell 41 are driven. An inclination signal indicating the direction and degree of inclination of the fuel cell system 20A is input from the inclination sensor 45, and the input signals are transmitted to the CPU 11. The power generation control unit 31 </ b> A receives the first and second drive amount signals from the CPU 11 and outputs the signals to the first pump 32 and the second pump 34, and the first pump 32 and the second pump 34. The generated power of the fuel cell 41 is adjusted by controlling the supply operation. The power generation control unit 31A receives a temperature control signal from the CPU 11 in parallel with the supply operation control of the first pump 32, and controls the temperature of the heater 39 based on the temperature control signal. In this way, the power generation control unit 31 </ b> A executes power generation control of the fuel cell 41.

そして、発電制御部31Aは、CPU11から充電制御信号を受信して制御回路43へ出力して、燃料電池41から供給された電力の出力先をDC/DCコンバータ44にするか又は電力保持部42へ充電するかを制御する。さらに、発電制御部31Aは、DC/DCコンバータ44から出力される供給電力を示す信号が入力され、その供給電力に基づいて、変換制御信号をDC/DCコンバータ44へ出力する。DC/DCコンバータ44は、変換制御信号に基づいて燃料電池41からの発電電力又はその発電電力と電力保持部42からの放電電力との合計電力を、負荷に適応した直流に変換させる。   Then, the power generation control unit 31A receives the charge control signal from the CPU 11 and outputs the charge control signal to the control circuit 43 so that the output destination of the power supplied from the fuel cell 41 is the DC / DC converter 44 or the power holding unit 42. Control whether to charge. Furthermore, the power generation control unit 31A receives a signal indicating the supply power output from the DC / DC converter 44, and outputs a conversion control signal to the DC / DC converter 44 based on the supply power. Based on the conversion control signal, the DC / DC converter 44 converts the generated power from the fuel cell 41 or the total power of the generated power and the discharged power from the power holding unit 42 into direct current adapted to the load.

例えば、発電制御部31Aは、CPU11から受信した負荷駆動状態信号が携帯機器10に大きな供給電力を要求することを示す場合には、燃料電池41の発電電力に加えて電力保持部42に蓄積されている電力も出力させるように変換制御信号をDC/DCコンバータ44へ出力する。   For example, when the load drive state signal received from the CPU 11 indicates that the portable device 10 requires a large supply power, the power generation control unit 31A is stored in the power holding unit 42 in addition to the power generated by the fuel cell 41. The conversion control signal is output to the DC / DC converter 44 so that the power that is being output is also output.

また、気化器36、改質器37、CO除去器38及び燃料電池41が駆動している状態において、発電制御部31Aは、残量センサ23から抵抗値信号が入力され、その抵抗値信号から主タンク22内の発電用燃料の残量を算出してCPU11へ送信する。   Further, in a state where the vaporizer 36, the reformer 37, the CO remover 38, and the fuel cell 41 are driven, the power generation control unit 31A receives the resistance value signal from the remaining amount sensor 23, and from the resistance value signal The remaining amount of power generation fuel in the main tank 22 is calculated and transmitted to the CPU 11.

また、例えば図3(a),(b),(c)に示すように、携帯機器10の内部に、一点鎖線で示される燃料カートリッジ21と、点線で示される予備タンク33とが搭載される。   For example, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, a fuel cartridge 21 indicated by a one-dot chain line and a spare tank 33 indicated by a dotted line are mounted inside the portable device 10. .

〔燃料供給動作〕
ここで、図4〜図6を参照して、携帯機器10において、燃料カートリッジ21内の発電用燃料を化学反応部35に供給する燃料供給動作を説明する。図4は、起動時供給処理を示すフローチャートである。図5は、稼動時供給処理を示すフローチャートである。図6は、燃料切れ時制御処理を示すフローチャートである。燃料供給動作として、携帯機器10の起動時の発電用燃料の供給を行う起動時供給処理と、携帯機器10の稼動中の発電用燃料の供給を行う稼動時供給処理と、第1のポンプ32の燃料切れを判別する燃料切れ時制御処理とを順に説明する。
[Fuel supply operation]
Here, with reference to FIGS. 4 to 6, the fuel supply operation for supplying the power generation fuel in the fuel cartridge 21 to the chemical reaction unit 35 in the portable device 10 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the startup supply process. FIG. 5 is a flowchart showing the operation supply process. FIG. 6 is a flowchart showing the control process at the time of running out of fuel. As the fuel supply operation, a start-up supply process for supplying power generation fuel when the mobile device 10 is started, an operation supply process for supplying power generation fuel while the mobile device 10 is operating, and the first pump 32. The out-of-fuel control process for determining the out-of-fuel condition will be described in order.

先ず、図4を参照して、起動時供給処理を説明する。起動時供給処理は、携帯機器10の電源がONされたことをトリガとして、CPU11がROM12に記憶された起動時供給プログラムを読み出してRAM13に展開する。そして、CPU11が、RAM13に展開された起動時供給プログラムを実行することにより起動時供給処理が実現される。負荷における起動時の電源としては、電力保持部42の蓄積電力を用いる。   First, the startup supply process will be described with reference to FIG. In the start-up supply process, the CPU 11 reads out the start-up supply program stored in the ROM 12 and develops it in the RAM 13 when the power of the portable device 10 is turned on. The startup supply process is realized by the CPU 11 executing the startup supply program expanded in the RAM 13. The stored power of the power holding unit 42 is used as a power source at the time of startup in the load.

ここで、主タンク22内の発電用燃料の残量を主タンク残量T1Rとする。主タンク残量T1Rは、残量センサ23で測定できる。また、携帯機器10の傾斜情報をSとする。傾斜情報Sは、傾斜センサ45から出力される。また、予備タンク33内の発電用燃料の残量を予備タンク残量T2Rとする。予備タンク残量T2Rは、直接測定できず、算出によって求まる。また、主タンク残量T1R及び予備タンク残量T2RがFROM14に記憶されているものとする。   Here, the remaining amount of power generation fuel in the main tank 22 is defined as a main tank remaining amount T1R. The main tank remaining amount T1R can be measured by the remaining amount sensor 23. The inclination information of the mobile device 10 is S. The inclination information S is output from the inclination sensor 45. Further, the remaining amount of power generation fuel in the reserve tank 33 is set as a reserve tank remaining amount T2R. The reserve tank remaining amount T2R cannot be directly measured but is obtained by calculation. Further, it is assumed that the main tank remaining amount T1R and the spare tank remaining amount T2R are stored in the FROM 14.

また、第1のポンプ32の単位時間あたりの発電用燃料の搬送量を、第1の搬送量T1(T1R,S)とする。第1の搬送量T1は、例えば、その実験値が、主タンク残量T1Rと傾斜情報Sとの値に関連付けられてテーブルの形でFROM14に記憶される。よって、主タンク残量T1R及び傾斜情報Sが決まれば、そのテーブルを参照することにより、第1の搬送量T1が決まる。また、第1のポンプ32の駆動量を、第1の駆動量P1Dとする。第1の駆動量P1Dは、例えば、第1のポンプ32の駆動時間となる。   In addition, the transport amount of the power generation fuel per unit time of the first pump 32 is defined as a first transport amount T1 (T1R, S). For example, the experimental value of the first transport amount T1 is stored in the FROM 14 in the form of a table in association with the values of the main tank remaining amount T1R and the inclination information S. Therefore, when the main tank remaining amount T1R and the inclination information S are determined, the first transport amount T1 is determined by referring to the table. Further, the driving amount of the first pump 32 is set as a first driving amount P1D. The first drive amount P1D is, for example, the drive time of the first pump 32.

図4に示すように、先ず、残量センサ23における主タンク残量の計測が可能か否か、つまり、携帯機器10の傾斜角度が、残量センサ23による主タンク残量の計測が可能な範囲内であるか否か、が判別される(ステップS11)。主タンク残量が計測可能である場合(ステップS11;YES)、残量センサ23により主タンク残量T1Rが計測され、残量センサ23から発電制御部31Aを介して主タンク残量T1Rが取得される(ステップS12)。そして、FROM14に記憶された予備タンク残量T2Rが読み出される(ステップS13)。   As shown in FIG. 4, first, whether or not the remaining amount of the main tank can be measured by the remaining amount sensor 23, that is, the inclination angle of the portable device 10 can measure the remaining amount of the main tank by the remaining amount sensor 23. Whether it is within the range is determined (step S11). When the main tank remaining amount can be measured (step S11; YES), the main tank remaining amount T1R is measured by the remaining amount sensor 23, and the main tank remaining amount T1R is acquired from the remaining amount sensor 23 via the power generation control unit 31A. (Step S12). Then, the reserve tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 is read (step S13).

主タンク残量が計測可能でない場合(ステップS11;YES)、FROM14に記憶された主タンク残量T1Rが読み出され(ステップS14)、ステップS13に移行される。ステップS13の後、傾斜センサ45により傾斜情報が検知され、傾斜センサ45から発電制御部31Aを介して傾斜情報Sが取得される(ステップS15)。   If the main tank remaining amount cannot be measured (step S11; YES), the main tank remaining amount T1R stored in the FROM 14 is read (step S14), and the process proceeds to step S13. After step S13, the inclination information is detected by the inclination sensor 45, and the inclination information S is acquired from the inclination sensor 45 via the power generation control unit 31A (step S15).

そして、ステップS12,13,14,15で取得された主タンク残量T1R、予備タンク残量T2R、傾斜情報Sを用いて、次の式(6)により、第1の駆動量P1Dが算出される(ステップS16)。
P1D=K1*(F2−T2R)/T1(T1R,S) ・・・(6)
但し、F2は予備タンク33の全容量である。K1は演算に用いる係数である。係数K1は、FROM14に記憶されて、その使用時に読み出される。また、第1の駆動量P1Dは、予備タンク33を満杯(残量100%)にするように算出される。
Then, using the main tank remaining amount T1R, the spare tank remaining amount T2R, and the inclination information S acquired in steps S12, 13, 14, and 15, the first drive amount P1D is calculated by the following equation (6). (Step S16).
P1D = K1 * (F2-T2R) / T1 (T1R, S) (6)
However, F2 is the total capacity of the reserve tank 33. K1 is a coefficient used for calculation. The coefficient K1 is stored in the FROM 14 and is read out when used. Further, the first drive amount P1D is calculated so as to fill the reserve tank 33 (the remaining amount is 100%).

そして、ステップS16において算出された第1の駆動量P1Dに基づいて、主タンク22内の発電用燃料が、第1のポンプ32により予備タンク33に搬送される(ステップS17)。そして、FROM14に記憶された予備タンク残量T2Rが、満杯(100%)に更新され(ステップS18)、起動時供給処理が終了される。ステップS18において、燃料搬送後の主タンク残量T1Rも残量センサ23により測定されてFROM14に記憶(更新)されるとしてもよい。   Then, based on the first drive amount P1D calculated in step S16, the power generation fuel in the main tank 22 is conveyed to the spare tank 33 by the first pump 32 (step S17). Then, the reserve tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 is updated to full (100%) (step S18), and the start-up supply process is terminated. In step S18, the main tank remaining amount T1R after the fuel transfer may also be measured by the remaining amount sensor 23 and stored (updated) in the FROM 14.

次に、図5を参照して、稼動時供給処理を説明する。稼動時供給処理は、携帯機器10の稼動中に所定時間間隔で周期的に実行される処理である。稼動時供給処理は、新規にあるいは前回の稼動時供給処理の実行後に所定時間が経過したことをトリガとして、CPU11がROM12に記憶された稼動時供給プログラムを読み出してRAM13に展開する。そして、CPU11が、RAM13に展開された稼動時供給プログラムを実行することにより稼動時供給処理が実現される。   Next, the operation supply process will be described with reference to FIG. The operation supply process is a process that is periodically executed at predetermined time intervals while the mobile device 10 is in operation. In the operation supply process, the CPU 11 reads the operation supply program stored in the ROM 12 and develops it in the RAM 13, triggered by a new time or the elapse of a predetermined time after the previous operation supply process. Then, the CPU 11 executes the operation supply program developed in the RAM 13 to realize the operation supply process.

ここで、第2のポンプ34の単位時間あたりの搬送量を、第2の搬送量T2(T2R,S)とする。第2の搬送量T2は、例えば、その実験値が、予備タンク残量T2Rと傾斜情報Sとの値に関連付けられてテーブルの形でFROM14に記憶される。よって、予備タンク残量T2R及び傾斜情報Sが決まれば、そのテーブルを参照することにより、第2の搬送量T2が決まる。また、第2のポンプ34の駆動量を、第2の駆動量P2Dとする。第2の駆動量P2Dは、例えば、第2のポンプ34の駆動時間となる。   Here, the transport amount per unit time of the second pump 34 is defined as a second transport amount T2 (T2R, S). For example, the experimental value of the second transport amount T2 is stored in the FROM 14 in the form of a table in association with the values of the reserve tank remaining amount T2R and the inclination information S. Therefore, if the reserve tank remaining amount T2R and the inclination information S are determined, the second transport amount T2 is determined by referring to the table. Further, the driving amount of the second pump 34 is set to a second driving amount P2D. The second drive amount P2D is, for example, the drive time of the second pump 34.

図5に示すように、先ず、FROM14から予備タンク残量T2Rが読み出され、傾斜センサ45により傾斜情報が検知され、傾斜センサ45から発電制御部31Aを介して傾斜情報Sが取得される(ステップS21)。そして、ステップS21において取得された予備タンク残量T2R及び傾斜情報Sと、携帯機器10(負荷)で必要な電力とに対応する第2の駆動量P2Dが算出される(ステップS22)。   As shown in FIG. 5, first, the reserve tank remaining amount T2R is read from the FROM 14, the inclination information is detected by the inclination sensor 45, and the inclination information S is acquired from the inclination sensor 45 via the power generation control unit 31A ( Step S21). Then, the second drive amount P2D corresponding to the reserve tank remaining amount T2R and the inclination information S acquired in step S21 and the electric power necessary for the portable device 10 (load) is calculated (step S22).

そして、ステップS22において算出された第2の駆動量P2Dに基づいて、予備タンク33内の発電用燃料が、第2のポンプ34により化学反応部35に搬送される(ステップS23)。   Then, based on the second drive amount P2D calculated in step S22, the power generation fuel in the reserve tank 33 is conveyed to the chemical reaction unit 35 by the second pump 34 (step S23).

そして、ステップS23における搬送後の予備タンク残量T2R(T2R(New)とする)が次式(7)を用いて算出され、FROM14に記憶された予備タンク残量T2R(T2R(Old)とする)が、算出された予備タンク残量T2R(New)に更新される(ステップS24)。予備タンク残量T2R(New)は、
T2R(New)=T2R(Old)−K2*T2(T2R,S)*P2D ・・・(7)
の式により算出される。ただし、K2は演算のための係数である。また、係数K2は、FROM14に書き換え可能に記憶されている。式(7)の計算時には、FROM14から係数K2が読み出されて算出される。
Then, the reserve tank remaining amount T2R (T2R (New)) after transport in step S23 is calculated using the following equation (7), and is set as the reserve tank remaining amount T2R (T2R (Old)) stored in the FROM 14. ) Is updated to the calculated reserve tank remaining amount T2R (New) (step S24). The reserve tank remaining amount T2R (New) is
T2R (New) = T2R (Old) −K2 * T2 (T2R, S) * P2D (7)
It is calculated by the following formula. However, K2 is a coefficient for calculation. The coefficient K2 is stored in the FROM 14 so as to be rewritable. When calculating the equation (7), the coefficient K2 is read from the FROM 14 and calculated.

そして、ステップS24において更新された予備タンク残量T2Rが、予備タンク33の全容量F2に対して、例えば、50%以下であるか否かが判別される(ステップS25)。50%以下でない場合(ステップS25;NO)、同様にして、ステップS24において更新された予備タンク残量T2Rが、予備タンク33の全容量F2に対して、例えば、90%以下であるか否かが判別される(ステップS26)。90%以下でない場合(ステップS26;NO)、稼動時供給処理が終了される。   Then, it is determined whether or not the reserve tank remaining amount T2R updated in step S24 is, for example, 50% or less with respect to the total capacity F2 of the reserve tank 33 (step S25). If it is not 50% or less (step S25; NO), similarly, whether or not the spare tank remaining amount T2R updated in step S24 is, for example, 90% or less with respect to the total capacity F2 of the spare tank 33. Is determined (step S26). If it is not less than 90% (step S26; NO), the operation supply process is terminated.

90%以下である場合(ステップS26;YES)、FROM14から主タンク残量T1Rが読み出され、傾斜センサ45から傾斜情報が検知され、傾斜センサ45から発電制御部31Aを介して傾斜情報Sが取得される(ステップS27)。そして、ステップS27において取得された主タンク残量T1R及び傾斜情報Sと、ステップS24において更新された予備タンク残量T2Rとを用いて、予備タンク残量T2Rが90%以上となるように、式(1)により第1の駆動量P1Dが算出される(ステップS28)。具体的には、主タンク残量T1Rと傾斜情報Sとにより第1の搬送量T1を算出した後、その第1の搬送量T1と予備タンク残量T2Rとを用いて式(1)により第1の駆動量P1Dが算出される。   When it is 90% or less (step S26; YES), the main tank remaining amount T1R is read from the FROM 14, the inclination information is detected from the inclination sensor 45, and the inclination information S is detected from the inclination sensor 45 via the power generation control unit 31A. Obtained (step S27). Then, using the main tank remaining amount T1R and the inclination information S acquired in step S27 and the spare tank remaining amount T2R updated in step S24, an expression is established so that the remaining amount T2R of the spare tank is 90% or more. The first drive amount P1D is calculated by (1) (step S28). Specifically, after calculating the first transfer amount T1 from the main tank remaining amount T1R and the inclination information S, the first transfer amount T1 and the reserve tank remaining amount T2R are used to calculate the first transfer amount T1 by the formula (1). A driving amount P1D of 1 is calculated.

そして、ステップS28において算出された第1の駆動量P1Dに基づいて、主タンク22内の発電用燃料が、第1のポンプ32により予備タンク33に搬送される(ステップS29)。そして、FROM14に記憶された主タンク残量T1Rが、ステップS27において取得された主タンク残量T1Rに更新され、FROM14に記憶された予備タンク残量T2Rが、ステップS29における発電用燃料の搬送後の予備タンク残量T2Rに更新され(ステップS30)、稼動時供給処理が終了される。例えば、ステップS27〜S29において、予備タンク残量T2Rが100%となるように実行される構成でもよい。   Then, based on the first drive amount P1D calculated in step S28, the power generation fuel in the main tank 22 is conveyed to the spare tank 33 by the first pump 32 (step S29). Then, the main tank remaining amount T1R stored in the FROM 14 is updated to the main tank remaining amount T1R acquired in Step S27, and the spare tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 is updated after the power generation fuel is transferred in Step S29. The spare tank remaining amount T2R is updated (step S30), and the operation supply process is terminated. For example, in steps S27 to S29, the spare tank remaining amount T2R may be executed to be 100%.

50%以下である場合(ステップS25;YES)、予備タンク33内の残量が異常に少ない状態が発生しているので、携帯機器10の向きの変動を含む傾きの度合いが大きく、予備タンク33から化学反応部35に発電用燃料が供給できない状態となっていると判断する。そこで、LCD15に「携帯機器10の向き及び傾きの修正を促す旨」のメッセージが表示され(ステップS31)、稼動時供給処理が終了される。ユーザは、そのメッセージを目視により確認して、携帯機器10の傾き(姿勢)を正すことができる。なお、上記ステップS24,S25,S26は、本発明における、予備タンク残量検知手段を構成する。   If it is 50% or less (step S25; YES), a state in which the remaining amount in the spare tank 33 is abnormally small has occurred, so the degree of inclination including the change in the orientation of the portable device 10 is large, and the spare tank 33 Therefore, it is determined that the power generation fuel cannot be supplied to the chemical reaction unit 35. Therefore, a message “prompt to correct the orientation and tilt of the mobile device 10” is displayed on the LCD 15 (step S31), and the operation supply process is terminated. The user can confirm the message visually to correct the inclination (posture) of the mobile device 10. Note that the above steps S24, S25, and S26 constitute spare tank remaining amount detecting means in the present invention.

次に、図6を参照して、燃料切れ時制御処理を説明する。燃料切れ時制御処理は、携帯機器10の稼動中に所定時間間隔で周期的に実行される処理である。燃料切れ時制御処理は、新規にあるいは前回の燃料切れ時制御処理の実行後に所定時間が経過したことをトリガとして、CPU11がROM12に記憶された燃料切れ時制御プログラムを読み出してRAM13に展開する。そして、CPU11が、RAM13に展開された燃料切れ時制御プログラムを実行することより燃料切れ時制御処理が実現される。   Next, with reference to FIG. 6, the control process at the time of fuel shortage will be described. The control process at the time of running out of fuel is a process periodically executed at predetermined time intervals while the mobile device 10 is in operation. In the fuel shortage control process, the CPU 11 reads out the fuel shortage control program stored in the ROM 12 and develops it in the RAM 13, triggered by a new time or the elapse of a predetermined time after execution of the previous fuel shortage control process. Then, the CPU 11 executes the fuel shortage control program developed in the RAM 13 to realize the fuel shortage control process.

図6に示すように、先ず、FROM14に記憶された主タンク残量T1R及び予備タンク残量T2Rが読み出される(ステップS41)。主タンク残量T1Rについては、残量センサ23から主タンク残量T1Rが取得される構成でもよい。そして、ステップS41において取得された主タンク残量T1Rが“0”であるか、つまり、主タンク22が空であるか否かが判別される(ステップS42)。主タンク22が空でない場合(ステップS42;NO)、燃料切れ時制御処理が終了される。   As shown in FIG. 6, first, the main tank remaining amount T1R and the spare tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 are read (step S41). The main tank remaining amount T1R may be configured such that the main tank remaining amount T1R is acquired from the remaining amount sensor 23. Then, it is determined whether or not the main tank remaining amount T1R acquired in step S41 is “0”, that is, whether or not the main tank 22 is empty (step S42). If the main tank 22 is not empty (step S42; NO), the control process at the time of fuel exhaustion is terminated.

主タンク22が空である場合(ステップS42;YES)、LCD15に「発電用燃料切れの発生により燃料カートリッジ21の交換を促す旨」のメッセージが表示される(ステップS43)。ユーザは、そのメッセージを目視により確認して、空の燃料カートリッジ21を、発電用燃料の入った燃料カートリッジ21に交換することができる。   When the main tank 22 is empty (step S42; YES), a message “prompt to replace the fuel cartridge 21 due to occurrence of fuel for power generation” is displayed on the LCD 15 (step S43). The user can visually confirm the message and replace the empty fuel cartridge 21 with a fuel cartridge 21 containing fuel for power generation.

そして、FROM14に記憶されている主タンク残量T1Rが“0”に更新される(リセットされる)(ステップS44)。そして、ステップS41において取得された予備タンク残量T2Rが“0”であるか、つまり、予備タンク33が空であるか否かが判別される(ステップS45)。予備タンク33が空でない場合(ステップS45;NO)、燃料電池システム20Aにおける発電動作が正常であるか否かが判別される(ステップS46)。ステップS46は、例えば、化学反応部35の温度が異常に高かったり、逆に温度が低かったりしているか否かに基づいて判別される。発電動作が正常である場合(ステップS46;YES)、制御回路43から発電制御部31Aを介して燃料電池41の発電量が取得され、その発電量が低下しているか否かが判別される(ステップS47)。   Then, the main tank remaining amount T1R stored in the FROM 14 is updated (reset) to “0” (step S44). Then, it is determined whether or not the reserve tank remaining amount T2R acquired in step S41 is “0”, that is, whether or not the reserve tank 33 is empty (step S45). When the reserve tank 33 is not empty (step S45; NO), it is determined whether or not the power generation operation in the fuel cell system 20A is normal (step S46). Step S46 is determined based on, for example, whether or not the temperature of the chemical reaction unit 35 is abnormally high or the temperature is low. When the power generation operation is normal (step S46; YES), the power generation amount of the fuel cell 41 is acquired from the control circuit 43 via the power generation control unit 31A, and it is determined whether or not the power generation amount is reduced ( Step S47).

発電量が低下していない場合(ステップS47;NO)、燃料切れ時制御処理が終了される。これは、例え、主タンク22内の発電用燃料が切れたとしても、予備タンク33内の発電用燃料により発電が正常で発電量の低下もなく行われているためである。この場合、ユーザは、予備タンク33内の発電用燃料が切れる前に、燃料切れの燃料カートリッジ21を、発電用燃料が入っている燃料カートリッジ21に交換することで、間欠的に携帯機器10を使用することができる。   If the power generation amount has not decreased (step S47; NO), the control process at the time of fuel exhaustion is terminated. This is because, even if the power generation fuel in the main tank 22 runs out, the power generation in the reserve tank 33 is normal and the power generation amount is not reduced. In this case, the user replaces the fuel cartridge 21 that has run out of fuel with a fuel cartridge 21 that contains fuel for power generation before the fuel for power generation in the reserve tank 33 runs out. Can be used.

一方、発電量が低下している場合(ステップS47;YES)、予備タンク33内の発電用燃料の残量が、式(7)による計算上は“0”でないにもかかわらず、実際には“0”になっているものと判断され、式(7)における係数K2が適切でなかったと判断される。そこで、次式(8)により新たな補正係数K2(New)が算出され、FROM14に記憶されている係数K2(Old)が係数K2(New)に更新される(ステップS48)。係数K2(New)は、
K2(New)=K2(Old)*F2/(F2−T2R) ・・・(8)
の式により算出される。
On the other hand, when the power generation amount has decreased (step S47; YES), the remaining amount of power generation fuel in the reserve tank 33 is not actually "0" in the calculation according to the equation (7), but actually It is determined that the value is “0”, and it is determined that the coefficient K2 in Expression (7) is not appropriate. Therefore, a new correction coefficient K2 (New) is calculated by the following equation (8), and the coefficient K2 (Old) stored in the FROM 14 is updated to the coefficient K2 (New) (step S48). The coefficient K2 (New) is
K2 (New) = K2 (Old) * F2 / (F2-T2R) (8)
It is calculated by the following formula.

そして、予備タンク残量T2Rが“0”であるとみなされ、FROM14に記憶されている予備タンク残量T2Rが“0”に更新される(リセットされる)(ステップS49)。予備タンク33が空である場合(ステップS42;YES)、ステップS49に移行される。そして、燃料電池システム20Aにおける発電動作が停止され(ステップS50)、燃料切れ時制御処理が終了される。発電動作が正常でない場合(ステップS46;NO)、ステップS50に移行される。   Then, the reserve tank remaining amount T2R is regarded as “0”, and the reserve tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 is updated (reset) to “0” (step S49). When the reserve tank 33 is empty (step S42; YES), the process proceeds to step S49. Then, the power generation operation in the fuel cell system 20A is stopped (step S50), and the control process at the time of fuel exhaustion is ended. When the power generation operation is not normal (step S46; NO), the process proceeds to step S50.

以上、本実施の形態によれば、携帯機器10に用いる小型の燃料電池システム20Aにおいて、予備タンク33が設けられ、予備タンク残量が90%以上(略満杯)になるように、燃料カートリッジ21から発電用燃料が供給されるとともに、発電に要する発電用燃料量に応じて第2のポンプ34を駆動制御する。このため、燃料カートリッジ21の傾きに関わらず、安定して発電用燃料を化学反応部35に供給して、燃料電池41で発電することができる。   As described above, according to the present embodiment, in the small fuel cell system 20A used for the portable device 10, the spare tank 33 is provided, and the fuel cartridge 21 is set so that the spare tank remaining amount is 90% or more (substantially full). Is supplied with power generation fuel, and the second pump 34 is driven and controlled in accordance with the amount of power generation fuel required for power generation. Therefore, regardless of the inclination of the fuel cartridge 21, it is possible to stably supply the power generation fuel to the chemical reaction unit 35 and generate power with the fuel cell 41.

また、傾斜センサ45の傾斜情報を用いて第1の搬送量T1及び第2の搬送量T2を正確に算出して、第1のポンプ32及び第2のポンプ34を駆動制御することができる。また、予備タンク33内には含浸材が配置されているので、燃料カートリッジ21の傾きの度合いが大きい場合にも、第2のポンプ34により発電用燃料を安定して化学反応部35に搬送できる。   Further, the first transport amount T1 and the second transport amount T2 can be accurately calculated using the tilt information of the tilt sensor 45, and the first pump 32 and the second pump 34 can be driven and controlled. Further, since the impregnating material is disposed in the reserve tank 33, even when the inclination of the fuel cartridge 21 is large, the power generation fuel can be stably conveyed to the chemical reaction unit 35 by the second pump 34. .

また、予備タンク33内の予備タンク残量が90%未満となる場合に第1のポンプを駆動するので、予備タンク33に発電用燃料を過剰に搬送することを防ぐことができる。また、残量センサ23により検知された主タンク容量T1Rに基づいて第1の搬送量T1が算出されるので、その第1の搬送量T1に基づいて、所定量の発電用燃料を正確に予備タンク33に搬送することができる。また、主タンク22が空で、予備タンク内の残量が有り、発電動作が正常でかつ発電電力の低下が検知された異常な場合に、係数K2を補正する。そして、次回の起動以後、その補正された係数K2を用いて第2のポンプを駆動制御する。このため、次回の起動以後、燃料カートリッジ21の傾きに関わらず、さらに安定して発電用燃料を化学反応部35に供給して、燃料電池41で発電することができる。   Further, since the first pump is driven when the remaining amount of the reserved tank in the reserved tank 33 is less than 90%, it is possible to prevent the power generation fuel from being excessively conveyed to the reserved tank 33. Further, since the first transport amount T1 is calculated based on the main tank capacity T1R detected by the remaining amount sensor 23, a predetermined amount of fuel for power generation is accurately reserved based on the first transport amount T1. It can be conveyed to the tank 33. In addition, the coefficient K2 is corrected when the main tank 22 is empty, the remaining amount in the reserve tank is present, the power generation operation is normal, and an abnormality in which a decrease in generated power is detected. Then, after the next startup, the second pump is driven and controlled using the corrected coefficient K2. Therefore, after the next start-up, the fuel cell 41 can generate power more stably by supplying the power generation fuel to the chemical reaction unit 35 regardless of the inclination of the fuel cartridge 21.

(第2の実施の形態)
図7を参照して、第2の実施の形態を説明する。図7は、本実施の形態の携帯機器10に搭載された燃料電池システム20Bの内部構成を示す図である。本実施の形態は、第1の実施の形態同様の構成を有するものである。説明の重複を防ぐために、第1の実施の形態と異なる部分を主として説明する。本実施の形態の携帯機器10は、第1の実施の形態の燃料電池システム20Aに代えて、燃料電池システム20Bを有するものである。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing an internal configuration of the fuel cell system 20B mounted on the portable device 10 of the present embodiment. This embodiment has a configuration similar to that of the first embodiment. In order to prevent duplication of explanation, portions different from the first embodiment will be mainly described. The mobile device 10 of the present embodiment has a fuel cell system 20B instead of the fuel cell system 20A of the first embodiment.

燃料電池システム20Bは、燃料カートリッジ21と、発電モジュール30Bとを備える。発電モジュール30Bは、発電モジュール30Aの各部に加えて、予備タンク33から溢れ出る発電用燃料を主タンク22へ流入する自由流路46と、自由流路46において主タンク22から予備タンク33への発電用燃料の逆流を防ぐための逆流防止部としての逆流防止弁47とを有する。   The fuel cell system 20B includes a fuel cartridge 21 and a power generation module 30B. The power generation module 30B includes, in addition to the components of the power generation module 30A, a free flow path 46 that flows into the main tank 22 the power generation fuel overflowing from the reserve tank 33, and the free flow path 46 from the main tank 22 to the reserve tank 33. And a backflow prevention valve 47 as a backflow prevention unit for preventing backflow of the fuel for power generation.

第1の実施の形態では、第1のポンプ32の制御において、主タンク残量T1R及び予備タンク残量T2Rなどを用いて第1の駆動量P1Dを算出していた。この第1の駆動量P1Dは、予想値であるので、算出された結果が実際に必要な値よりも大きいと予備タンク33から発電用燃料が溢れ出る虞があった。   In the first embodiment, in the control of the first pump 32, the first drive amount P1D is calculated using the main tank remaining amount T1R, the spare tank remaining amount T2R, and the like. Since the first driving amount P1D is an expected value, there is a possibility that the power generation fuel may overflow from the reserve tank 33 if the calculated result is larger than the actually required value.

本実施の形態は、自由流路46及び逆流防止弁47を設けたことにより、たとえ予備タンク33に必要以上の発電用燃料が搬送されたとしても、溢れ出る分は自由流路46を介して主タンク22に戻される。予備タンク33から発電用燃料が溢れ出る場合に逆流防止弁47が開く。このため、予備タンク残量T2Rを監視する必要がなく、予備タンク残量T2Rに基づいて第1の駆動量P1Dを算出する必要もない。第1のポンプ32においては、例えば、一定の第1の駆動量P1Dで連続的、周期的又は断続的に所定のタイミングで発電用燃料を搬送させることができる。このため、予備タンク33は、常時、略満杯の発電用燃料を貯えることとなる。   In this embodiment, by providing the free flow path 46 and the backflow prevention valve 47, even if more power generation fuel is transported to the reserve tank 33, the overflowing amount is passed through the free flow path 46. Returned to the main tank 22. When the fuel for power generation overflows from the reserve tank 33, the backflow prevention valve 47 is opened. For this reason, it is not necessary to monitor the reserve tank remaining amount T2R, and it is not necessary to calculate the first drive amount P1D based on the reserve tank remaining amount T2R. In the first pump 32, for example, the fuel for power generation can be conveyed at a predetermined timing continuously, periodically, or intermittently with a constant first driving amount P1D. For this reason, the reserve tank 33 always stores substantially full power generation fuel.

例えば、前回の主タンク22からの発電用燃料の搬送から次に主タンク22からの発電用燃料の搬送が可能となる状態となるまでの間に、
(第2のポンプの駆動量)*(第2のポンプの最大搬送量)<(第1のポンプの駆動量)*(第1のポンプの最小搬送量)
とするように、第1のポンプ32を駆動させるだけでよい。
For example, during the period from the previous transfer of power generation fuel from the main tank 22 until the next time the transfer of power generation fuel from the main tank 22 becomes possible,
(Driving amount of the second pump) * (Maximum conveying amount of the second pump) <(Driving amount of the first pump) * (Minimum conveying amount of the first pump)
Thus, it is only necessary to drive the first pump 32.

さらに、逆流防止弁47により、主タンク22から自由流路46を介して予備タンク33に発電用燃料が流れて予備タンク33から溢れ出ることも防ぐことができる。第2のポンプ34の駆動制御は、第1の実施の形態と同様に、発電に要する発電用燃料を化学反応部35に搬送させるように行う。   Further, the backflow prevention valve 47 can also prevent the power generation fuel from flowing from the main tank 22 to the reserve tank 33 via the free flow path 46 and overflowing from the reserve tank 33. The drive control of the second pump 34 is performed so that the power generation fuel required for power generation is conveyed to the chemical reaction unit 35, as in the first embodiment.

以上、本実施の形態によれば、携帯機器10に用いる小型の燃料電池システム20Bにおいて、予備タンク33内に略満杯の発電用燃料を貯えておくように所定タイミングで第1のポンプ32を所定量駆動するとともに、発電に要する発電用燃料量に応じて第2のポンプ34を駆動制御する。このため、主タンク22の傾きに関わらず、安定して発電用燃料を化学反応部35に供給して、燃料電池41で発電することができるとともに、予備タンク33に過剰に発電用燃料を搬送しても、自由流路46により予備タンク33の溢れを防ぎ、第1のポンプ32の制御を容易にすることができる。また、逆流防止弁47を設けたことにより、主タンク22から予備タンク33へ直接、発電用燃料が流入することによる燃料供給異常を防ぐことができる。   As described above, according to the present embodiment, in the small fuel cell system 20B used for the portable device 10, the first pump 32 is installed at a predetermined timing so as to store substantially full power generation fuel in the reserve tank 33. The second pump 34 is driven and controlled according to the amount of fuel for power generation required for power generation while being driven in a fixed amount. Therefore, regardless of the inclination of the main tank 22, the fuel for power generation can be stably supplied to the chemical reaction unit 35 and can be generated by the fuel cell 41, and the fuel for power generation is excessively transported to the reserve tank 33. Even so, overflow of the reserve tank 33 can be prevented by the free flow path 46 and the control of the first pump 32 can be facilitated. Further, by providing the backflow prevention valve 47, it is possible to prevent fuel supply abnormality caused by the inflow of power generation fuel directly from the main tank 22 to the reserve tank 33.

なお、上記実施の形態で説明した詳細な部分は上記内容に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
また、第1の実施の形態において、燃料供給に関する各種処理(起動時供給処理、稼動時供給処理及び燃料切れ時制御処理)を、CPU11、ROM12、RAM13及びFROM14の協働で行っているが、これに限るものではない。例えば、発電制御部31AにROM、RAM及びFROMを設け、発電制御部31Aが各種処理の主体となる構成でもよい。
In addition, the detailed part demonstrated in the said embodiment is not limited to the said content, It can change suitably.
In the first embodiment, various processes related to fuel supply (start-up supply process, operation supply process, and fuel-out control process) are performed in cooperation with the CPU 11, ROM 12, RAM 13, and FROM 14. This is not a limitation. For example, the power generation control unit 31A may be provided with ROM, RAM, and FROM, and the power generation control unit 31A may be a main body of various processes.

また、第1の実施の形態と第2の実施の形態を組合わせる構成でもよい。例えば、発電モジュール30Aに自由流路46及び逆流防止弁47を設ける構成である。また、水素、メタノールなどの燃焼反応により発熱する燃焼触媒器を、ヒータ39に代えて設けてもよい。さらに、燃焼触媒器とヒータ39を併設する構成でもよい。   Moreover, the structure which combines 1st Embodiment and 2nd Embodiment may be sufficient. For example, the power generation module 30A is provided with a free flow path 46 and a backflow prevention valve 47. Further, a combustion catalyst device that generates heat by a combustion reaction of hydrogen, methanol or the like may be provided in place of the heater 39. Furthermore, the structure which adjoins the combustion catalyst device and the heater 39 may be sufficient.

本発明に係る第1の実施の形態の携帯機器10の内部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an internal structure of the portable apparatus 10 of 1st Embodiment which concerns on this invention. 第1の実施の形態の携帯機器10に搭載された燃料電池システム20Aの内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of 20 A of fuel cell systems mounted in the portable apparatus 10 of 1st Embodiment. 携帯機器10の外観図であり、(a)は携帯機器10の正面図であり、(b)は携帯機器10の上面図であり、(c)は携帯機器10の右側面図である。FIG. 2 is an external view of the mobile device 10, (a) is a front view of the mobile device 10, (b) is a top view of the mobile device 10, and (c) is a right side view of the mobile device 10. 起動時供給処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a supply process at the time of starting. 稼動時供給処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an operation time supply process. 燃料切れ時制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a control process at the time of fuel exhaustion. 本発明に係る第2の実施の形態の携帯機器10に搭載された燃料電池システム20Bの内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the fuel cell system 20B mounted in the portable apparatus 10 of 2nd Embodiment which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 携帯機器
11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 FROM
15 LCD
16 LCDドライバ
17 タッチパネル
18 通信I/F
19 バス
20A,20B 燃料電池システム
21 燃料カートリッジ
22 主タンク
23 残量センサ
30A,30B 発電モジュール
31A,31B 発電制御部
32 第1のポンプ
33 予備タンク
34 第2のポンプ
35 化学反応部
36 気化器
37 改質器
38 CO除去器
39 ヒータ
40 ドライバ
41 燃料電池
42 電力保持部
43 制御回路
44 DC/DCコンバータ
45 傾斜センサ
46 自由流路
47 逆流防止弁
10 Mobile device 11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 FROM
15 LCD
16 LCD driver 17 Touch panel 18 Communication I / F
19 Buses 20A and 20B Fuel cell system 21 Fuel cartridge 22 Main tank 23 Remaining amount sensors 30A and 30B Power generation modules 31A and 31B Power generation control unit 32 First pump 33 Spare tank 34 Second pump 35 Chemical reaction unit 36 Vaporizer 37 Reformer 38 CO remover 39 Heater 40 Driver 41 Fuel cell 42 Power holding unit 43 Control circuit 44 DC / DC converter 45 Inclination sensor 46 Free flow path 47 Backflow prevention valve

Claims (14)

発電用燃料を用いて発電する発電手段を備えた電源システムにおいて、
前記発電用燃料を貯える主タンクと、
前記主タンクから前記発電用燃料が供給され、該供給された発電用燃料を貯えて、前記発電手段に前記発電用燃料を供給する予備タンクと、
前記主タンク内の前記発電用燃料を前記予備タンクに搬送する第1の搬送手段と、
前記予備タンク内の前記発電用燃料の残量を検知する予備タンク残量検知手段と、
前記予備タンク残量検知手段の検知結果に応じて前記予備タンク内に所定量の前記発電用燃料を貯えておくように前記第1の搬送手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記予備タンクは、少なくとも、前記主タンクから供給された前記発電用燃料を、燃料取出し口近傍に保持する保持手段を備えることを特徴とする電源システム。
In a power supply system equipped with power generation means for generating power using power generation fuel,
A main tank for storing the fuel for power generation;
A reserve tank for supplying the power generation fuel from the main tank, storing the supplied power generation fuel, and supplying the power generation means to the power generation means;
First conveying means for conveying the fuel for power generation in the main tank to the spare tank;
Spare tank remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of power generation fuel in the spare tank;
Control means for controlling the first conveying means so as to store a predetermined amount of the fuel for power generation in the spare tank in accordance with the detection result of the spare tank remaining amount detecting means;
With
The power supply system according to claim 1, wherein the reserve tank includes a holding unit that holds at least the power generation fuel supplied from the main tank in the vicinity of a fuel outlet.
前記制御手段は、前記予備タンクが略満杯となるように前記第1の搬送手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の電源システム。   2. The power supply system according to claim 1, wherein the control unit controls the first transfer unit so that the spare tank is almost full. 前記電源システムは、前記予備タンク内の前記発電用燃料を前記発電手段に搬送する第2の搬送手段を備え、
前記制御手段は、前記発電手段の発電に要する前記発電用燃料の必要量に応じて前記第2の搬送手段を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源システム。
The power supply system includes second transfer means for transferring the power generation fuel in the reserve tank to the power generation means,
3. The power supply system according to claim 1, wherein the control unit controls the second transfer unit in accordance with a necessary amount of the fuel for power generation required for power generation by the power generation unit.
前記電源システムにおいて、少なくとも、前記第1の搬送手段と前記第2の搬送手段の何れか一方は、所定の駆動信号によって搬送量が制御されるポンプからなることを特徴とする請求項3に記載の電源システム。   4. The power supply system according to claim 3, wherein at least one of the first transport unit and the second transport unit includes a pump whose transport amount is controlled by a predetermined drive signal. 5. Power system. 前記電源システムは、少なくとも前記制御手段による前記第2の搬送手段の制御量及び所定の演算係数を用いる所定の予測演算処理を行って前記予備タンク内の発電用燃料の残量を予測する予測手段と、
前記発電手段による発電電力の低下を検知する電力低下検知手段と、
前記予測手段により、前記予備タンク内に残量有りと予測された際に前記電力低下検知手段が発電電力の低下を検知した場合には、前記演算係数の値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の電源システム。
The power supply system predicts a remaining amount of power generation fuel in the reserve tank by performing a predetermined prediction calculation process using at least a control amount of the second transport unit and a predetermined calculation coefficient by the control unit. When,
A power decrease detection means for detecting a decrease in power generated by the power generation means;
When the prediction means predicts that there is a remaining amount in the reserve tank and the power drop detection means detects a decrease in generated power, a correction means for correcting the value of the calculation coefficient;
The power supply system according to claim 3 or 4, further comprising:
前記制御手段は、更に、前記主タンク及び予備タンクの傾斜角度を検知する傾斜角度検知手段を備え、
前記傾斜角度検知手段により検知された傾斜角度を加味して前記第1の搬送手段及び/又は前記第2の搬送手段を制御することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の電源システム。
The control means further includes an inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the main tank and the reserve tank,
The said 1st conveyance means and / or the said 2nd conveyance means are controlled in consideration of the inclination angle detected by the said inclination-angle detection means, The any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. Power system.
前記予備タンク残量検知手段は、前記予備タンク内の前記発電用燃料の残量が基準量以上か否かを検知し、
前記制御手段は、前記予備タンク残量検知手段により前記残量が基準量未満と検知された場合に、前記予備タンク内の残量が前記基準量以上となるように前記第1の搬送手段を制御する、ことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の電源システム。
The reserve tank remaining amount detecting means detects whether or not the remaining amount of the power generating fuel in the reserve tank is a reference amount or more,
The control means controls the first conveying means so that the remaining amount in the spare tank is equal to or greater than the reference amount when the remaining amount is detected to be less than the reference amount by the spare tank remaining amount detecting means. It controls, The power supply system as described in any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned.
前記電源システムは、前記主タンク内の発電用燃料の残量を検知する主タンク残量検知手段を備え、
前記制御手段は、前記主タンク残量検知手段の検知結果に基づいて前記第1の搬送手段を制御することを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の電源システム。
The power system includes a main tank remaining amount detecting means for detecting a remaining amount of power generation fuel in the main tank,
The power supply system according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit controls the first transport unit based on a detection result of the main tank remaining amount detection unit.
発電用燃料を用いて発電する発電手段を有する電源システムを備え、前記発電手段により発電された電力によって駆動される携帯機器において、
前記電源システムは、
前記発電用燃料を貯える主タンクと、
前記主タンクから前記発電用燃料が供給され、該供給された発電用燃料を貯えて、前記発電手段に前記発電用燃料を供給する予備タンクと、
前記主タンク内の前記発電用燃料を前記予備タンクに搬送する第1の搬送手段と、
前記予備タンク内の前記発電用燃料の残量を検知する予備タンク残量検知手段と、
前記予備タンク残量検知手段の検知結果に応じて前記予備タンク内に所定量の前記発電用燃料を貯えておくように前記第1の搬送手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記予備タンクは、少なくとも、前記主タンクから供給された前記発電用燃料を、燃料取出し口近傍に保持する保持手段を備えることを特徴とする携帯機器。
In a portable device provided with a power supply system having power generation means for generating power using fuel for power generation, driven by the power generated by the power generation means,
The power supply system includes:
A main tank for storing the fuel for power generation;
A reserve tank for supplying the power generation fuel from the main tank, storing the supplied power generation fuel, and supplying the power generation means to the power generation means;
First conveying means for conveying the fuel for power generation in the main tank to the spare tank;
Spare tank remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of power generation fuel in the spare tank;
Control means for controlling the first conveying means so as to store a predetermined amount of the fuel for power generation in the spare tank in accordance with the detection result of the spare tank remaining amount detecting means;
With
The portable tank according to claim 1, wherein the reserve tank includes a holding unit that holds at least the fuel for power generation supplied from the main tank in the vicinity of a fuel outlet.
前記制御手段は、前記予備タンクが略満杯となるように前記第1の搬送手段を制御することを特徴とする請求項9に記載の携帯機器。   The portable device according to claim 9, wherein the control unit controls the first transport unit so that the spare tank is substantially full. 前記電源システムは、前記予備タンク内の前記発電用燃料を前記発電手段に搬送する第2の搬送手段を備え、
前記制御手段は、前記発電手段の発電に要する前記発電用燃料の必要量に応じて前記第2の搬送手段を制御することを特徴とする請求項9又は10に記載の携帯機器。
The power supply system includes second transfer means for transferring the power generation fuel in the reserve tank to the power generation means,
11. The portable device according to claim 9, wherein the control unit controls the second transport unit according to a necessary amount of the fuel for power generation required for power generation by the power generation unit.
前記制御手段は、更に、前記主タンク及び予備タンクの傾斜角度を検知する傾斜角度検知手段を備え、
前記傾斜角度検知手段により検知された前記傾斜角度情報を加味して前記第1の搬送手段及び/又は前記第2の搬送手段を制御することを特徴とする請求項9から11の何れか一項に記載の携帯機器。
The control means further includes an inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the main tank and the reserve tank,
12. The first transport unit and / or the second transport unit are controlled in consideration of the tilt angle information detected by the tilt angle detection unit. The portable device as described in.
前記予備タンク残量検知手段は、前記予備タンク内の前記発電用燃料の残量が基準量以上か否かを検知し、
前記制御手段は、前記予備タンク残量検知手段により前記残量が基準量未満と検知された場合に、前記予備タンク内の残量が前記基準量以上となるように前記第1の搬送手段を制御する、ことを特徴とする請求項9から12の何れか一項に記載の携帯機器。
The reserve tank remaining amount detecting means detects whether or not the remaining amount of the power generating fuel in the reserve tank is a reference amount or more,
The control means controls the first conveying means so that the remaining amount in the spare tank is equal to or greater than the reference amount when the remaining amount is detected to be less than the reference amount by the spare tank remaining amount detecting means. The mobile device according to claim 9, wherein the mobile device is controlled.
前記電源システムは、前記主タンク内の発電用燃料の残量を検知する主タンク残量検知手段を備え、
前記制御手段は、前記主タンク残量検知手段の検知結果に基づいて前記第1の搬送手段を制御することを特徴とする請求項9から13の何れか一項に記載の携帯機器。
The power system includes a main tank remaining amount detecting means for detecting a remaining amount of power generation fuel in the main tank,
The portable device according to any one of claims 9 to 13, wherein the control unit controls the first transfer unit based on a detection result of the main tank remaining amount detection unit.
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